150mm x 150mm PCB 排版建议
检查范围
本文件基于当前项目的 PCB 布局、层叠、器件分布、网络概况和 DRC 状态生成；尚未修改板框、器件位置或走线。
当前布局状态
- 当前板框：100mm x 100mm，矩形，圆角约 2mm。
- 当前层叠：Standard 4 Layer，4 层铜；Top/Bottom 为信号层，Mid-Layer 2 为 Power Plane，Mid-Layer 1 当前为 Signal。
- PCB 器件：55 个封装，全部在 Top 层。
- 原理图规模：223 个元件，33 个网络。
- 当前器件总体包围盒：约 96.88mm x 96.95mm，已经几乎铺满 100mm x 100mm 板。
- 当前器件面积约 3677mm²；在 100mm x 100mm 上填充率约 36.8%。
- 若改为 150mm x 150mm，板面积为 22500mm²，器件面积填充率约 16.3%，可显著增加高压间距、散热铜皮和布线通道。
当前主要约束/风险
- 设计是 220VAC 输入、约 400V peak 单端高压输出的超声压电放大器，必须保持 AC/HV 与低压控制区隔离。
- 当前 DRC 主要为 Airwires，大量未完成物理连接；这与此前多次清线/重布线有关。
- 现有 PCB 上仍有较多旧走线/通孔对象；在执行新排版前建议清理可删除旧路由，避免自动布线继承旧错误。
- AUX_GND 网络在布局数据中显示 locked，并带有 keepOut 8.0mm、traceWidth 1.5mm、preferredTraceWidths 1.0mm 1.5mm 2.0mm；这是重要约束，不能随意压缩。
- 多个低压/控制信号网络使用 0.2mm 走线和 0.3mm keepOut；高压/驱动相关网络应继续保持更宽线宽和更大间距。
推荐的 150mm x 150mm 功能分区
建议使用板中心坐标系，板边界约为 X=-75..+75mm，Y=-75..+75mm。
1. AC 输入与保护区：左侧边缘
建议区域：X=-70..-35mm，Y=+20..+70mm。
- J1 放在左上边缘，端子朝外，方便接 220VAC。
- F1 靠近 J1，串在火线路径上。
- RT1、RV1 紧跟 F1/J1 后方，形成短而清晰的输入保护路径。
- BR1 放在保护区右侧，作为 AC 到 HV DC 的过渡。
- AC_L_IN、AC_L_FUSED、AC_L_PROT、AC_N 走线要短、宽、间距大。
2. 高压整流与母线储能区：上中到右上
建议区域：X=-20..+45mm，Y=+35..+70mm。
- C1 作为 120uF 高压大电容，放在 BR1 后方，离 BR1 和 HV_BUS_POS 路径近。
- R1/R2 高压泄放电阻沿 C1/HV_BUS_POS 区域放置，拉开距离，避免贴近低压信号。
- HV_BUS_POS 主干从 C1 正端向右侧半桥区直走，避免穿越低压控制区。
3. 高压半桥与输出区：右侧边缘
建议区域：X=+35..+70mm，Y=-5..+55mm。
- Q1、Q2、L1、R7、J3 构成高压功率输出路径，应集中在右侧，但相互保留散热和爬电距离。
- J3 放右侧边缘，端子朝外，作为 HV_OUT/输出接口。
- Q1/Q2 靠近 U1 驱动器，但与低压控制隔离器保持间距。
- L1 放在 Q1/Q2 与 J3 之间，缩短 SW_HV/HV_OUT 大电流环路。
- R7 电流采样靠近低侧源极回路，LS_SOURCE_SENSE 走线短而远离开关节点。
4. 半桥驱动区：右中
建议区域：X=+20..+50mm，Y=-20..+25mm。
- U1 贴近 Q1/Q2 栅极电阻 R3/R4。
- C3、C4、C5 等 U1 去耦/自举电容必须靠近 U1 对应引脚；不要为了分散而拉远。
- HO_DRV、LO_DRV、BOOT_VB、Q1_GATE、Q2_GATE 尽量短，避免绕行。
5. 隔离与逻辑控制区：中下
建议区域：X=-15..+25mm，Y=-65..-20mm。
- U4 隔离器放在高压/低压边界附近，输入侧朝低压控制，输出侧朝 U1 驱动。
- U7 反相器和相关电阻电容靠近 U4/U1 信号路径。
- SIG_GND 与 AUX_GND 之间保持明确分区，不建议让低压信号回流穿过功率开关区。
6. 辅助电源区：左下到中下
建议区域：X=-70..-20mm，Y=-70..-15mm。
- PS1 体积最大，建议放左下或左中，留出输入/输出端走线空间。
- PS2、U5、U2/U3/U6 及其去耦电容围绕低压电源和比较器功能分区摆放。
- AUX_12V、AUX_5V、SIG_5V 尽量在低压区内分配，避免贴近 SW_HV 与 HV_BUS_POS。
推荐板级约束
- 板尺寸：150.0mm x 150.0mm。
- 层叠：保留 Standard 4 Layer。
- 建议将 Mid-Layer 1 优先作为 GND/参考平面，Mid-Layer 2 作为 Power Plane；若工具只保留现有层类型，也至少保持连续低阻抗回流路径。
- 建议所有器件继续放 Top 层，便于装配；150mm x 150mm 空间足够，无需把器件放到底层。
- 建议保留或加强 AUX_GND 的大间距约束；高压网络 HV_BUS_POS、SW_HV、HV_OUT 应优先走短、宽、清晰路径。
推荐执行顺序
- 将板框改为 150.0mm x 150.0mm，保留 4 层。
- 清理所有可删除旧走线/通孔，特别是旧 Airwire 衍生的断线和浮铜。
- 按上述六个功能区重新排版器件。
- 先复查器件越界/重叠，确认无机械问题。
- 用户确认排版后，再进入重新布线；优先布 HV_BUS_POS、SW_HV、HV_OUT、Q1_GATE、Q2_GATE、HO_DRV、LO_DRV、BOOT_VB、LS_SOURCE_SENSE。
- 最后运行 Airwires、Dangling Trace、Floating Copper、Overlapping Copper、Component Override 等 DRC 复查。
结论
150mm x 150mm 对当前设计是合理升级：器件填充率从约 36.8% 降至约 16.3%，能显著改善高压安全间距、散热和布线质量。建议先执行“改板框 + 重新排版”，确认功能区位置后再布线。