如何考慮過孔載流的問題?

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


三星NOTES7事件看電源載流設計的重要性

(戳圖片,即可查看上期文章回顧)

如果某電源電流為20安培,你是選擇20~24mil孔徑的過孔來設計,少打幾個過孔呢?還是選擇10~12mil孔徑的過孔來設計,多打幾個過孔呢?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,需要設計多少個12mil的過孔?為什么?

這期的問題應該又是沒有標準答案的,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,期期都是陽光普照,最后的獎勵金額要超出她的預算啦!^-^所以我是不是還是要盡量評個分數(shù)出來呢,這個確實是個挑戰(zhàn)……


先看看大家問題的匯總表,也能看到行業(yè)對這個問題的一些觀點哈:

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,有可能占用的面積小。小孔的話,大家認為數(shù)目多,散熱快,實話實說,這一塊我還得思考下。電源孔塞孔,我個人會擔心塞孔后散熱變差,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,誰能提供詳細的資料,可以論證較多的小孔比較有利于散熱,或者塞孔是否對散熱有影響,影響有多大?第一個給我們提供準確詳盡資料的朋友,高速先生會送上禮物以表感謝。


當然,我們還是留個懸念,過孔載流的詳細討論,下周文章見!


以下評分可能不算特別公平,大家不要有意見哈。我提這個問題,本來是期待有人會回答:需要多少個過孔,以及過孔的分布需要用DC仿真來確定。下期會給大家看到一個現(xiàn)象,就是20A電流的情況下,不管你打了多少過孔,都會有某些過孔電流超標的風險。本來還想把回答阻抗,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,全部兩分。這個結(jié)果估計會引起眾怒,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)量上最好留一點裕量,如果空間夠,應該留到25個孔.

王發(fā)展

評分:2分

1.選擇20~24mil少打孔。雖然高速PCB設計時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,因為它們會導致電感增加,同時該引線要盡量粗以減小阻抗。2.若12mil安全承載1A,則根據(jù)過孔載流計算工具以及考慮留有裕量,至少需要25個過孔左右。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設計要靈活思路還要均衡考慮過孔減小帶來的成本增加以及PCB廠家的加工工藝能力等因素全面考慮。

龍鳳呈祥

評分:2分

對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。因此我一般會選擇20~24mil大孔徑的過孔來設計。但這不是絕對的,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,使用多個小過孔時,由于過孔小,寄生電感會小,散熱也會好一點,但是孔過多會對板子的強度有影響。有時還要考慮加工工藝,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個過孔。但考慮載流容量,散熱要求,直流壓降,設計裕量等因素,一般我會25個左右吧,如果條件允許30個我也接受,畢竟我覺得電流的問題有點過設計完全值得,總比載流容量用滿好得多,踏實。

評分: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。b.太多的小孔徑占用PCB空間比大孔徑過孔多,PCB加工時容易爆板。2.根據(jù)通流計算器結(jié)果,12mil過孔通20A電流需要18-20個。實際畫圖中,20A電源通過電源平面來連接,若過孔與平面層是十字花焊盤連接時,連接帶寬度小于隔離寬度,通流能力減弱,所以多加5-8個來補償,共需23-28個。

山水江南

評分:2分

如果某電源電流為20安培,我會選擇20~24mil 的少打些孔,因為孔打太多了造成板子蜂窩效應,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,需要設計設計20個以上12mil的過孔,設計時得留些余量!

李琴

評分:2分

1、電流為20A的時候選擇20~40mil的過孔,因為電流較大選擇10~20的過孔的話會打的比較多,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,需要設計至少25個以上的過孔,留有余量,防止某幾個過孔不能使用造成電流不足的情況發(fā)生

天蝎財

評分:2分

1,對于過孔來說,其載流能力應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。所以孔越大,截面積越大,孔壁銅層越厚,截面積越大。對于大電流電源,一般推薦使用大過孔。因此選擇20~24mil大孔徑的過孔來設計。 2,理論上20個12mil的過孔就能承載20A的電流。但實際考慮載流容量散熱等諸多因素一半會多留一些,30個左右。

評分:2分

1.選擇大孔,相對小孔來說相同載流量,用大孔省空間點,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,孔應該也不是,適當多打幾個吧。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。其實載流量都是這個值算出來的,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

評分:2分

1,1A電流需要8mil;2,5A電流需要72mil。實際工作中,我一般都是按照2-3倍要求進行設計,因為還有其它器件溫度影響; 3,12mil過孔,18個um,可承載0.5A以上電流,實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

評分:2分

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

王萍

評分:2分

1需要10 到12mil的過孔,因為大的過孔不利于散熱和通流設計 2至少20個以上保證電流流通

zhl

評分:2分

少打大過孔優(yōu)于多打小過空,因為電流總是找阻抗最小的路徑走,打一片過孔每個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個孔才能保證靠近電源輸出位置阻抗最小的過孔不會通流超標。

王世不恭

評分:2分

使用多個10-20的小過孔,因為過孔小,寄生電感小,能有效降低電源路徑阻抗。使用20個過孔,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

評分:2分

1,空間充足的情況下,盡量使用小的孔徑,因為使用孔徑大的話,電流集中在這幾個孔(8-10個),電流大,發(fā)熱會很大,使用小的孔徑(12個左右),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PCB過孔,以減少等效電感。2,約需要15個過孔,其寄生電感小,散熱更快~

小葉紫檀

評分:2分

1,如果打20-24mil的過孔,20A電流大約需要個10個過孔。如果打10-12mil過孔,20A電流大概需要15個。我會優(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輻射也會小些。 2,需要15個左右的過孔,不需要20個那么多。原因同上

海鷗

評分:2分

第一個問題:個人優(yōu)選10mil的孔多打幾個,因為10mil孔與20mil孔通流能力不是線性關(guān)系。另外,從設計面積來說,在保證通流的前提下,哪個占用的面積小,就優(yōu)選哪個。第二個問題:用12mil過孔通流20安培需要約20個。

楊勇

評分:2分

1、我會選擇10~12mil的過孔,因為孔徑增加1倍時載流能力增加的會少于1倍,同時大的過孔對電源、地平面的完整性影響更大,更影響布線。 2、理論上20個過孔就可以了,但由于電流并不會平均分布到每個過孔,必然會有些孔的電流大于1A,所以還需要多打一些過孔,25個就可以了。

絕對零度

評分:2分

1.10~12mil孔徑設計,多打幾個人過孔,降低單位面積電流密度 2.25~30個過孔,裕值設計和降低電流密度吧

GFY

評分:2分

我選擇20~24mil孔徑的過孔來設計,少打幾個過孔。因為該大過孔相比兩個小過孔的通流能力大,且溫升后的載流變化小。 20安培,需要設計24 個12mil的過孔。載流數(shù)值加了10%~20%的裕量。

評分:2分

1、選擇20-24mil的過孔,少打幾個。因為電流過大,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過流能力。2、理論上20個就可以了,但是考慮大電流等PI問題,應該設計數(shù)量更多,比如說30個,有空間甚至還可以多一些。

Jamie

評分:2分

選擇10~12mil孔徑多打些孔 1.通孔越小寄生電容越小 2.大孔徑嚴重限制走線密度 3.大孔徑在SMT的時候會發(fā)生漏錫現(xiàn)象 4.孔徑有4個決定因素,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)通過電流來算過孔個數(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

評分:2分

如果某電源電流為20安培,我會選擇20~24mil 的少打些孔,因為孔打太多了造成板子蜂窩效應,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,需要設計設計20個以上12mil的過孔,設計時得留些余量!

李琴

評分:2分

問題1,我會選20~24mil的大過孔,少打幾個過孔。 電源的過孔通常我們會選擇大些的,但根據(jù)加工工藝限制,一般最大就使用20mil孔徑的。 大過孔相對于小過孔增加了容性負載,阻抗會小些。 而且太多的小過孔占用的空間相對更大(除非BGA下方等焊盤間隙限制時,只能使用小孔)。 問題2,理論上大概需要20個過孔左右,但一般要留有余量,增加到25個或者更多過孔(空間允許的話),以防萬一電源瞬間可能有更高電流的峰值。

ly

評分:2分


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