如何考虑过孔载流的问题?

2017-10-13  by:CAE仿真在线  来源:互联网


三星NOTES7事件看电源载流设计的重要性

(戳图片,即可查看上期文章回顾)

如果某电源电流为20安培,你是选择20~24mil孔径的过孔来设计,少打几个过孔呢?还是选择10~12mil孔径的过孔来设计,多打几个过孔呢?为什么?


假定12mil的过孔可以安全承载1A的电流,现在某电源电流为20安培,需要设计多少个12mil的过孔?为什么?

这期的问题应该又是没有标准答案的,回答结果也一定是五花八门的。不过这样下去,高速先生的小编要找我抗议了,期期都是阳光普照,最后的奖励金额要超出她的预算啦!^-^所以我是不是还是要尽量评个分数出来呢,这个确实是个挑战……


先看看大家问题的汇总表,也能看到行业对这个问题的一些观点哈:

如何考虑过孔载流的问题?HFSS图片1

如何考虑过孔载流的问题?HFSS图片2

首先在选择大孔还是选择小孔上,大家的分歧还是比较明显的。选大孔的理由是很明确的,大孔的载流能力强,有可能占用的面积小。小孔的话,大家认为数目多,散热快,实话实说,这一块我还得思考下。电源孔塞孔,我个人会担心塞孔后散热变差,这一块也希望有高人帮忙解惑解惑哈。


在这里征集下高人帮忙哈,谁能提供详细的资料,可以论证较多的小孔比较有利于散热,或者塞孔是否对散热有影响,影响有多大?第一个给我们提供准确详尽资料的朋友,高速先生会送上礼物以表感谢。


当然,我们还是留个悬念,过孔载流的详细讨论,下周文章见!


以下评分可能不算特别公平,大家不要有意见哈。我提这个问题,本来是期待有人会回答:需要多少个过孔,以及过孔的分布需要用DC仿真来确定。下期会给大家看到一个现象,就是20A电流的情况下,不管你打了多少过孔,都会有某些过孔电流超标的风险。本来还想把回答阻抗,寄生参数什么的,再减去一分,毕竟明确的主题是直流以及载流问题,应该涉及不到阻抗的部分,顶多也是直流电阻。不过想想还是又大锅饭了一次,全部两分。这个结果估计会引起众怒,我闪~~


(以下内容选自网友答题)

1.选大孔,孔径大,镀铜就厚,载流就大. 2.在过孔的数量上最好留一点裕量,如果空间够,应该留到25个孔.

王发展

评分:2分

1.选择20~24mil少打孔。虽然高速PCB设计时总希望过孔越小越好(这样板上可以留更多布线空间)而且过孔越小越好(自身寄生电容也就越小)但是对于电源过孔则建议使用较大过孔以减小阻抗。而且pcb上信号走线尽量不换层,即过孔越少越好。电源和地管脚要就近打孔,还要使得过孔和管脚之间引线越短越好,因为它们会导致电感增加,同时该引线要尽量粗以减小阻抗。2.若12mil安全承载1A,则根据过孔载流计算工具以及考虑留有裕量,至少需要25个过孔左右。Power隔离区越大越好,考虑pcb上的过孔密度,一般为D1=D2+0.41。此外,pcb设计要灵活思路还要均衡考虑过孔减小带来的成本增加以及PCB厂家的加工工艺能力等因素全面考虑。

龍鳳呈祥

评分:2分

对于过孔的载流能力是与过孔的载流截面积和镀铜厚度有关,截面积越大、镀铜厚度越厚,载流能力就越强。因此我一般会选择20~24mil大孔径的过孔来设计。但这不是绝对的,具体情况还要具体分析。大过孔的话,可以节省一部分布线空间,使用多个小过孔时,由于过孔小,寄生电感会小,散热也会好一点,但是孔过多会对板子的强度有影响。有时还要考虑加工工艺,成本,布线密度,散热要求等因素。问题2,理论上用12mil过孔通流20安培需要约20个过孔。但考虑载流容量,散热要求,直流压降,设计裕量等因素,一般我会25个左右吧,如果条件允许30个我也接受,毕竟我觉得电流的问题有点过设计完全值得,总比载流容量用满好得多,踏实。

评分:2分

1.a.我一般选择20-24mil过孔,过孔的载流能力与孔径面积和镀铜厚度有关,孔径越大、镀铜厚度越厚,载流能力越强。b.太多的小孔径占用PCB空间比大孔径过孔多,PCB加工时容易爆板。2.根据通流计算器结果,12mil过孔通20A电流需要18-20个。实际画图中,20A电源通过电源平面来连接,若过孔与平面层是十字花焊盘连接时,连接带宽度小于隔离宽度,通流能力减弱,所以多加5-8个来补偿,共需23-28个。

山水江南

评分:2分

如果某电源电流为20安培,我会选择20~24mil 的少打些孔,因为孔打太多了造成板子蜂窝效应,还有就是大孔的阻抗小。 假定12mil的过孔可以安全承载1A的电流,现在某电源电流为20安培,需要设计设计20个以上12mil的过孔,设计时得留些余量!

李琴

评分:2分

1、电流为20A的时候选择20~40mil的过孔,因为电流较大选择10~20的过孔的话会打的比较多,这样容易把板材打断, 2、假定12mil的过孔可以安全承载1A的电流,现在某电源,需要设计至少25个以上的过孔,留有余量,防止某几个过孔不能使用造成电流不足的情况发生

天蝎财

评分:2分

1,对于过孔来说,其载流能力应该与过孔的载流截面积和镀铜厚度有关,截面积越大,镀铜厚度越厚,载流能力也就越强。所以孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。对于大电流电源,一般推荐使用大过孔。因此选择20~24mil大孔径的过孔来设计。 2,理论上20个12mil的过孔就能承载20A的电流。但实际考虑载流容量散热等诸多因素一半会多留一些,30个左右。

评分:2分

1.选择大孔,相对小孔来说相同载流量,用大孔省空间点,不用把平面都打断了。 2.尽然铜箔宽度和电流量不是线性关系,孔应该也不是,适当多打几个吧。具体看下期介绍mo-偷笑。 3另外我想知道铜箔的载流密度一般是多少?温度不同,铜厚不同,内外层不同情况下的数量。现在用仿真软件,仿电流分布,想知道填多少,不过流。其实载流量都是这个值算出来的,通常大家都说载流多少,反而原始的讨论的少。网上很少这方面的资料。

Artemis

评分:2分

1,1A电流需要8mil;2,5A电流需要72mil。实际工作中,我一般都是按照2-3倍要求进行设计,因为还有其它器件温度影响; 3,12mil过孔,18个um,可承载0.5A以上电流,实际工作中不允许单过孔过电源铜皮,主要考虑阻抗和可靠性。

大海象

评分:2分

1.电流为20安培,选择20~24mil孔径的过孔来设计,少打几个过孔呢. 原因,省空间,很多规范也是这么要求的。 2.20个及以上。 原因:每个孔的位置不一样,过流也不一样。多打留有余量,保险。

王萍

评分:2分

1需要10 到12mil的过孔,因为大的过孔不利于散热和通流设计 2至少20个以上保证电流流通

zhl

评分:2分

少打大过孔优于多打小过空,因为电流总是找阻抗最小的路径走,打一片过孔每个过孔的载流是不一样的,如果12mil孔过1A,要保证20A的通流,必须打多余20个孔才能保证靠近电源输出位置阻抗最小的过孔不会通流超标。

王世不恭

评分:2分

使用多个10-20的小过孔,因为过孔小,寄生电感小,能有效降低电源路径阻抗。使用20个过孔,过孔载流与孔内径大小、孔铜厚度、温升有关系,采用多个过孔并联分流,所以过孔数与电流大小按线性关系处理即可

刘栋

评分:2分

1,空间充足的情况下,尽量使用小的孔径,因为使用孔径大的话,电流集中在这几个孔(8-10个),电流大,发热会很大,使用小的孔径(12个左右),数目多,散热快。电源和地的管脚要就近打孔,PCB过孔和管脚之间的引线越短越好。可以考虑并联打多个PCB过孔,以减少等效电感。2,约需要15个过孔,其寄生电感小,散热更快~

小叶紫檀

评分:2分

1,如果打20-24mil的过孔,20A电流大约需要个10个过孔。如果打10-12mil过孔,20A电流大概需要15个。我会优先使用小而且数量多的10mil孔,这种孔能使热量散发得也越快,寄生的串联电感更小,寄生的并联到地的电容更大,EMC辐射也会小些。 2,需要15个左右的过孔,不需要20个那么多。原因同上

海鸥

评分:2分

第一个问题:个人优选10mil的孔多打几个,因为10mil孔与20mil孔通流能力不是线性关系。另外,从设计面积来说,在保证通流的前提下,哪个占用的面积小,就优选哪个。第二个问题:用12mil过孔通流20安培需要约20个。

杨勇

评分:2分

1、我会选择10~12mil的过孔,因为孔径增加1倍时载流能力增加的会少于1倍,同时大的过孔对电源、地平面的完整性影响更大,更影响布线。 2、理论上20个过孔就可以了,但由于电流并不会平均分布到每个过孔,必然会有些孔的电流大于1A,所以还需要多打一些过孔,25个就可以了。

绝对零度

评分:2分

1.10~12mil孔径设计,多打几个人过孔,降低单位面积电流密度 2.25~30个过孔,裕值设计和降低电流密度吧

GFY

评分:2分

我选择20~24mil孔径的过孔来设计,少打几个过孔。因为该大过孔相比两个小过孔的通流能力大,且温升后的载流变化小。 20安培,需要设计24 个12mil的过孔。载流数值加了10%~20%的裕量。

评分:2分

1、选择20-24mil的过孔,少打几个。因为电流过大,小孔需要的数量太多,把PCB打得密密麻麻。大孔生产加工也比较容易,如果是开窗,中间还可以填焊锡加强过流能力。2、理论上20个就可以了,但是考虑大电流等PI问题,应该设计数量更多,比如说30个,有空间甚至还可以多一些。

Jamie

评分:2分

选择10~12mil孔径多打些孔 1.通孔越小寄生电容越小 2.大孔径严重限制走线密度 3.大孔径在SMT的时候会发生漏锡现象 4.孔径有4个决定因素,电镀余量、孔直径公差、孔定位公差、要求的孔环,大孔径能否在工艺上满足以上参数需要考虑 根据通过电流来算过孔个数要看电源层和电流返回路径,给与通流的电源层层数越多,通流的过孔数量可以适量减小,反之,则越多。

Lee

评分:2分

如果某电源电流为20安培,我会选择20~24mil 的少打些孔,因为孔打太多了造成板子蜂窝效应,还有就是大孔的阻抗小。 假定12mil的过孔可以安全承载1A的电流,现在某电源电流为20安培,需要设计设计20个以上12mil的过孔,设计时得留些余量!

李琴

评分:2分

问题1,我会选20~24mil的大过孔,少打几个过孔。 电源的过孔通常我们会选择大些的,但根据加工工艺限制,一般最大就使用20mil孔径的。 大过孔相对于小过孔增加了容性负载,阻抗会小些。 而且太多的小过孔占用的空间相对更大(除非BGA下方等焊盘间隙限制时,只能使用小孔)。 问题2,理论上大概需要20个过孔左右,但一般要留有余量,增加到25个或者更多过孔(空间允许的话),以防万一电源瞬间可能有更高电流的峰值。

ly

评分:2分


开放分享:优质有限元技术文章,助你自学成才

相关标签搜索:如何考虑过孔载流的问题? HFSS电磁分析培训 HFSS培训课程 HFSS技术教程 HFSS无线电仿真 HFSS电磁场仿真 HFSS学习 HFSS视频教程 天线基础知识 HFSS代做 天线代做 Fluent、CFX流体分析 HFSS电磁分析 

编辑
在线报名:
  • 客服在线请直接联系我们的客服,您也可以通过下面的方式进行在线报名,我们会及时给您回复电话,谢谢!
验证码

全国服务热线

1358-032-9919

广州公司:
广州市环市中路306号金鹰大厦3800
电话:13580329919
          135-8032-9919
培训QQ咨询:点击咨询 点击咨询
项目QQ咨询:点击咨询
email:kf@1cae.com