如何考慮過孔載流的問題？

2017-10-13 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

三星NOTES7事件看電源載流設(shè)計(jì)的重要性

(戳圖片,即可查看上期文章回顧)

問

答

如果某電源電流為20安培,你是選擇20~24mil孔徑的過孔來(lái)設(shè)計(jì),少打幾個(gè)過孔呢?還是選擇10~12mil孔徑的過孔來(lái)設(shè)計(jì),多打幾個(gè)過孔呢?為什么?

假定12mil的過孔可以安全承載1A的電流,現(xiàn)在某電源電流為20安培,需要設(shè)計(jì)多少個(gè)12mil的過孔?為什么?

這期的問題應(yīng)該又是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的,回答結(jié)果也一定是五花八門的。不過這樣下去,高速先生的小編要找我抗議了,期期都是陽(yáng)光普照,最后的獎(jiǎng)勵(lì)金額要超出她的預(yù)算啦!^-^所以我是不是還是要盡量評(píng)個(gè)分?jǐn)?shù)出來(lái)呢,這個(gè)確實(shí)是個(gè)挑戰(zhàn)……

先看看大家問題的匯總表,也能看到行業(yè)對(duì)這個(gè)問題的一些觀點(diǎn)哈:

如何考慮過孔載流的問題?HFSS圖片1

如何考慮過孔載流的問題?HFSS圖片2

首先在選擇大孔還是選擇小孔上,大家的分歧還是比較明顯的。選大孔的理由是很明確的,大孔的載流能力強(qiáng),有可能占用的面積小。小孔的話,大家認(rèn)為數(shù)目多,散熱快,實(shí)話實(shí)說,這一塊我還得思考下。電源孔塞孔,我個(gè)人會(huì)擔(dān)心塞孔后散熱變差,這一塊也希望有高人幫忙解惑解惑哈。

在這里征集下高人幫忙哈,誰(shuí)能提供詳細(xì)的資料,可以論證較多的小孔比較有利于散熱,或者塞孔是否對(duì)散熱有影響,影響有多大?第一個(gè)給我們提供準(zhǔn)確詳盡資料的朋友,高速先生會(huì)送上禮物以表感謝。

當(dāng)然,我們還是留個(gè)懸念,過孔載流的詳細(xì)討論,下周文章見!

以下評(píng)分可能不算特別公平,大家不要有意見哈。我提這個(gè)問題,本來(lái)是期待有人會(huì)回答:需要多少個(gè)過孔,以及過孔的分布需要用DC仿真來(lái)確定。下期會(huì)給大家看到一個(gè)現(xiàn)象,就是20A電流的情況下,不管你打了多少過孔,都會(huì)有某些過孔電流超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。本來(lái)還想把回答阻抗,寄生參數(shù)什么的,再減去一分,畢竟明確的主題是直流以及載流問題,應(yīng)該涉及不到阻抗的部分,頂多也是直流電阻。不過想想還是又大鍋飯了一次,全部?jī)煞帧＿@個(gè)結(jié)果估計(jì)會(huì)引起眾怒,我閃~~

(以下內(nèi)容選自網(wǎng)友答題)

1.選大孔,孔徑大,鍍銅就厚,載流就大. 2.在過孔的數(shù)量上最好留一點(diǎn)裕量,如果空間夠,應(yīng)該留到25個(gè)孔.

王發(fā)展

評(píng)分:2分

1.選擇20~24mil少打孔。雖然高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)總希望過孔越小越好(這樣板上可以留更多布線空間)而且過孔越小越好(自身寄生電容也就越小)但是對(duì)于電源過孔則建議使用較大過孔以減小阻抗。而且pcb上信號(hào)走線盡量不換層,即過孔越少越好。電源和地管腳要就近打孔,還要使得過孔和管腳之間引線越短越好,因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致電感增加,同時(shí)該引線要盡量粗以減小阻抗。2.若12mil安全承載1A,則根據(jù)過孔載流計(jì)算工具以及考慮留有裕量,至少需要25個(gè)過孔左右。Power隔離區(qū)越大越好,考慮pcb上的過孔密度,一般為D1=D2+0.41。此外,pcb設(shè)計(jì)要靈活思路還要均衡考慮過孔減小帶來(lái)的成本增加以及PCB廠家的加工工藝能力等因素全面考慮。

龍鳳呈祥

評(píng)分:2分

對(duì)于過孔的載流能力是與過孔的載流截面積和鍍銅厚度有關(guān),截面積越大、鍍銅厚度越厚,載流能力就越強(qiáng)。因此我一般會(huì)選擇20~24mil大孔徑的過孔來(lái)設(shè)計(jì)。但這不是絕對(duì)的,具體情況還要具體分析。大過孔的話,可以節(jié)省一部分布線空間,使用多個(gè)小過孔時(shí),由于過孔小,寄生電感會(huì)小,散熱也會(huì)好一點(diǎn),但是孔過多會(huì)對(duì)板子的強(qiáng)度有影響。有時(shí)還要考慮加工工藝,成本,布線密度,散熱要求等因素。問題2,理論上用12mil過孔通流20安培需要約20個(gè)過孔。但考慮載流容量,散熱要求,直流壓降,設(shè)計(jì)裕量等因素,一般我會(huì)25個(gè)左右吧,如果條件允許30個(gè)我也接受,畢竟我覺得電流的問題有點(diǎn)過設(shè)計(jì)完全值得,總比載流容量用滿好得多,踏實(shí)。

桿

評(píng)分:2分

1.a.我一般選擇20-24mil過孔,過孔的載流能力與孔徑面積和鍍銅厚度有關(guān),孔徑越大、鍍銅厚度越厚,載流能力越強(qiáng)。b.太多的小孔徑占用PCB空間比大孔徑過孔多,PCB加工時(shí)容易爆板。2.根據(jù)通流計(jì)算器結(jié)果,12mil過孔通20A電流需要18-20個(gè)。實(shí)際畫圖中,20A電源通過電源平面來(lái)連接,若過孔與平面層是十字花焊盤連接時(shí),連接帶寬度小于隔離寬度,通流能力減弱,所以多加5-8個(gè)來(lái)補(bǔ)償,共需23-28個(gè)。

山水江南

評(píng)分:2分

如果某電源電流為20安培,我會(huì)選擇20~24mil 的少打些孔,因?yàn)榭状蛱嗔嗽斐砂遄臃涓C效應(yīng),還有就是大孔的阻抗小。假定12mil的過孔可以安全承載1A的電流,現(xiàn)在某電源電流為20安培,需要設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)20個(gè)以上12mil的過孔,設(shè)計(jì)時(shí)得留些余量!

李琴

評(píng)分:2分

1、電流為20A的時(shí)候選擇20~40mil的過孔,因?yàn)殡娏鬏^大選擇10~20的過孔的話會(huì)打的比較多,這樣容易把板材打斷, 2、假定12mil的過孔可以安全承載1A的電流,現(xiàn)在某電源,需要設(shè)計(jì)至少25個(gè)以上的過孔,留有余量,防止某幾個(gè)過孔不能使用造成電流不足的情況發(fā)生

天蝎財(cái)

評(píng)分:2分

1,對(duì)于過孔來(lái)說,其載流能力應(yīng)該與過孔的載流截面積和鍍銅厚度有關(guān),截面積越大,鍍銅厚度越厚,載流能力也就越強(qiáng)。所以孔越大,截面積越大,孔壁銅層越厚,截面積越大。對(duì)于大電流電源,一般推薦使用大過孔。因此選擇20~24mil大孔徑的過孔來(lái)設(shè)計(jì)。 2,理論上20個(gè)12mil的過孔就能承載20A的電流。但實(shí)際考慮載流容量散熱等諸多因素一半會(huì)多留一些,30個(gè)左右。

愿

評(píng)分:2分

1.選擇大孔,相對(duì)小孔來(lái)說相同載流量,用大孔省空間點(diǎn),不用把平面都打斷了。 2.盡然銅箔寬度和電流量不是線性關(guān)系,孔應(yīng)該也不是,適當(dāng)多打幾個(gè)吧。具體看下期介紹mo-偷笑。 3另外我想知道銅箔的載流密度一般是多少?溫度不同,銅厚不同,內(nèi)外層不同情況下的數(shù)量?，F(xiàn)在用仿真軟件,仿電流分布,想知道填多少,不過流。其實(shí)載流量都是這個(gè)值算出來(lái)的,通常大家都說載流多少,反而原始的討論的少。網(wǎng)上很少這方面的資料。

Artemis

評(píng)分:2分

1,1A電流需要8mil;2,5A電流需要72mil。實(shí)際工作中,我一般都是按照2-3倍要求進(jìn)行設(shè)計(jì),因?yàn)檫€有其它器件溫度影響; 3,12mil過孔,18個(gè)um,可承載0.5A以上電流,實(shí)際工作中不允許單過孔過電源銅皮,主要考慮阻抗和可靠性。

大海象

評(píng)分:2分

1.電流為20安培,選擇20~24mil孔徑的過孔來(lái)設(shè)計(jì),少打幾個(gè)過孔呢. 原因,省空間,很多規(guī)范也是這么要求的。 2.20個(gè)及以上。原因:每個(gè)孔的位置不一樣,過流也不一樣。多打留有余量,保險(xiǎn)。

王萍

評(píng)分:2分

1需要10 到12mil的過孔,因?yàn)榇蟮倪^孔不利于散熱和通流設(shè)計(jì) 2至少20個(gè)以上保證電流流通

zhl

評(píng)分:2分

少打大過孔優(yōu)于多打小過空,因?yàn)殡娏骺偸钦易杩棺钚〉穆窂阶?打一片過孔每個(gè)過孔的載流是不一樣的,如果12mil孔過1A,要保證20A的通流,必須打多余20個(gè)孔才能保證靠近電源輸出位置阻抗最小的過孔不會(huì)通流超標(biāo)。

王世不恭

評(píng)分:2分

使用多個(gè)10-20的小過孔,因?yàn)檫^孔小,寄生電感小,能有效降低電源路徑阻抗。使用20個(gè)過孔,過孔載流與孔內(nèi)徑大小、孔銅厚度、溫升有關(guān)系,采用多個(gè)過孔并聯(lián)分流,所以過孔數(shù)與電流大小按線性關(guān)系處理即可

劉棟

評(píng)分:2分

1,空間充足的情況下,盡量使用小的孔徑,因?yàn)槭褂每讖酱蟮脑?電流集中在這幾個(gè)孔(8-10個(gè)),電流大,發(fā)熱會(huì)很大,使用小的孔徑(12個(gè)左右),數(shù)目多,散熱快。電源和地的管腳要就近打孔,PCB過孔和管腳之間的引線越短越好?？梢钥紤]并聯(lián)打多個(gè)PCB過孔,以減少等效電感。2,約需要15個(gè)過孔,其寄生電感小,散熱更快~

小葉紫檀

評(píng)分:2分

1,如果打20-24mil的過孔,20A電流大約需要個(gè)10個(gè)過孔。如果打10-12mil過孔,20A電流大概需要15個(gè)。我會(huì)優(yōu)先使用小而且數(shù)量多的10mil孔,這種孔能使熱量散發(fā)得也越快,寄生的串聯(lián)電感更小,寄生的并聯(lián)到地的電容更大,EMC輻射也會(huì)小些。 2,需要15個(gè)左右的過孔,不需要20個(gè)那么多。原因同上

海鷗

評(píng)分:2分

第一個(gè)問題:個(gè)人優(yōu)選10mil的孔多打幾個(gè),因?yàn)?0mil孔與20mil孔通流能力不是線性關(guān)系。另外,從設(shè)計(jì)面積來(lái)說,在保證通流的前提下,哪個(gè)占用的面積小,就優(yōu)選哪個(gè)。第二個(gè)問題:用12mil過孔通流20安培需要約20個(gè)。

楊勇

評(píng)分:2分

1、我會(huì)選擇10~12mil的過孔,因?yàn)榭讖皆黾?倍時(shí)載流能力增加的會(huì)少于1倍,同時(shí)大的過孔對(duì)電源、地平面的完整性影響更大,更影響布線。 2、理論上20個(gè)過孔就可以了,但由于電流并不會(huì)平均分布到每個(gè)過孔,必然會(huì)有些孔的電流大于1A,所以還需要多打一些過孔,25個(gè)就可以了。

絕對(duì)零度

評(píng)分:2分

1.10~12mil孔徑設(shè)計(jì),多打幾個(gè)人過孔,降低單位面積電流密度 2.25~30個(gè)過孔,裕值設(shè)計(jì)和降低電流密度吧

GFY

評(píng)分:2分

我選擇20~24mil孔徑的過孔來(lái)設(shè)計(jì),少打幾個(gè)過孔。因?yàn)樵摯筮^孔相比兩個(gè)小過孔的通流能力大,且溫升后的載流變化小。 20安培,需要設(shè)計(jì)24 個(gè)12mil的過孔。載流數(shù)值加了10%~20%的裕量。

涌

評(píng)分:2分

1、選擇20-24mil的過孔,少打幾個(gè)。因?yàn)殡娏鬟^大,小孔需要的數(shù)量太多,把PCB打得密密麻麻。大孔生產(chǎn)加工也比較容易,如果是開窗,中間還可以填焊錫加強(qiáng)過流能力。2、理論上20個(gè)就可以了,但是考慮大電流等PI問題,應(yīng)該設(shè)計(jì)數(shù)量更多,比如說30個(gè),有空間甚至還可以多一些。

Jamie

評(píng)分:2分

選擇10~12mil孔徑多打些孔 1.通孔越小寄生電容越小 2.大孔徑嚴(yán)重限制走線密度 3.大孔徑在SMT的時(shí)候會(huì)發(fā)生漏錫現(xiàn)象 4.孔徑有4個(gè)決定因素,電鍍余量、孔直徑公差、孔定位公差、要求的孔環(huán),大孔徑能否在工藝上滿足以上參數(shù)需要考慮根據(jù)通過電流來(lái)算過孔個(gè)數(shù)要看電源層和電流返回路徑,給與通流的電源層層數(shù)越多,通流的過孔數(shù)量可以適量減小,反之,則越多。

Lee

評(píng)分:2分

李琴

評(píng)分:2分

問題1,我會(huì)選20~24mil的大過孔,少打幾個(gè)過孔。電源的過孔通常我們會(huì)選擇大些的,但根據(jù)加工工藝限制,一般最大就使用20mil孔徑的。大過孔相對(duì)于小過孔增加了容性負(fù)載,阻抗會(huì)小些。而且太多的小過孔占用的空間相對(duì)更大(除非BGA下方等焊盤間隙限制時(shí),只能使用小孔)。問題2,理論上大概需要20個(gè)過孔左右,但一般要留有余量,增加到25個(gè)或者更多過孔(空間允許的話),以防萬(wàn)一電源瞬間可能有更高電流的峰值。

評(píng)分:2分

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