在PCB规划中,电源是不行疏忽的一个论题,尤其是现在许多产品的电源电压越来越低,电流越来越大,动辄几百安培,所以现在咱们对电源完整性也就越来越重视,这篇要点讲下电源压降的一些问题。
理论上来讲,核算压降,应用到的应该是初中的物理常识,电源压降<v*tolerance=i*r(直流电阻),能够说是十分简略了。减小压降办法也是众所周知,只需减小电源途径及回流途径上的直流阻抗就好。所以在pcb规划的时分,layout工程师必定常常听到下面的要求:< p="">
“XX工,费事把这些8mil的小孔换成16mil的大孔。”
“XX工,这个电源不能屡次换层,费事调整下。”
“XX工,这个电源层换成2OZ铜箔。”
许多自傲的工程师估量会想,不便是载流才能吗,我都依照经历公式算好了过孔数量和铜皮宽度的,电源必定妥妥的,不行能有问题的,我现已过了会马马虎虎被驴的年岁了。
实际上,压降就只看用电端的电压巨细吗?并不是,电源压降是一个牵一发而动全身的体系,修正体系中的任何一个参数都会影响终究的成果。想要了解这个体系,就要知道电源的流向。
如图所示,上面是一个电源平面,标识出来的道路是电流密度最高的部分,绿色部分是电源到回流地平面的最近途径。从上面能够看出,越近的途径上,经过的电流越多一些,电流就像咱们人相同,也是比较喜爱走捷径的,都想挑电阻比较小的途径经过,保存实力到用电端。
这个特性就会导致部分区域的电流密度偏大以及部分过孔经过的电流比较大。所以并不是依照经历公式增加相应数量的过孔,电流就会依照平均分配的方法经过过孔。这就导致一些过孔经过的电流超越才能规模,或许板子运用一段时间之后,过孔中心会开裂,影响过孔寿数,也影响板子的运用周期。所以关于一些大电流的电源,过孔加的整整齐齐或许反而会影响过孔电流的巨细,这时分加过孔是有技巧的,也是接近电源输出的过孔电流会越大,这种状况就主张经过仿真来辅导增加过孔阵列。
关于电流密度而言也是相同,电源输出端和用电端之间最近的途径上,电流密度会比较大,假如最近的途径上正好是瓶颈区域的话,需求修正电源途径。
还有一个要素关于电源的压降也有影响,便是温度和风速,温度首要影响到的是导体电阻率,温度升高,电阻率也会变大,随之导体中的直流电阻也会增大。所以大功耗的状况下电源规划还需求考虑散热的问题。
总结一下,咱们规划电源的时分,除了满意载流的铜皮宽度和过孔数量,还需求重视每个过孔的电流巨细,电源途径上的电流密度,以及板子的工作环境,温升等要素。