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电源过孔与电流关系 ( |) Y0 P. G. I1 d7 O- V2 U
}9 T" p7 j2 ~
1、常用电源过孔尺寸
0 r" ^8 n: H# Z L2 F电源过孔常用via10-24、via20-35和via24-40。电流比较大时,一个管脚需要多打几个过孔。 0 q) r* r# m# ~" }) Q) f
3 | Y' d1 E1 n) s6 y2 N2、电源过孔尺寸与电流关系表
+ `# R2 l5 t$ }, J& L- ]0 w( p: T1、10mil 的孔 20mil 的 pad 对应 20mil 的线过 0.5A 电流,20mil 的孔
9 Q8 i' h3 r" R: O" G- {0 [# T40mil 的焊盘对应 40mil 的线过 1A 电流,0.5oz。
2 `+ j; _. y5 J) X$ T8 p 2、过孔电感的计算公式为:
# ~5 ^4 E: Y( \$ p L=5.08h[ln(4h/d)+1]
3 i1 ]" U! p2 V
0 ^$ s2 e* A) ^% \0 rL:通孔的电感 ( c6 b7 \2 }$ ~) C+ [: s5 L$ R
h:通孔的长度 4 f6 u. w6 j$ A
d:通孔的直径 / h. t* R2 [$ F
其实孔的大小对其感抗影响不是很大,倒是它的长度影响大些,
, J$ j0 U/ W6 _6 E6 d$ M 感抗大,其上面的压降就大些。
/ e1 H7 J% e7 c [ 对于电流,应该与它的载流截面积有关,截面积越大,载流能力越大。 8 m- ]& o" A( y& p- \) | ?
孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。 4 b# {8 `& a' g3 u! I5 v
" C& Y/ v" g( Y8 o2 s6 N5 E 3、1,金属化过孔镀层厚度只有 20 几到几微米,经不起大电流!因此电源线、地线、有大电流的线非得通过过孔到另一面时可在此处多加几个过孔,或通过一个穿过两面的原件。2,脚较粗且多的器件如 CD ! G& I7 ?& n/ V' s
型插座,应尽可能少从原件面出线。如非出不可有条件可在器件脚边加一过孔。固为多个插脚同时插下时容易破坏孔中的金属化镀层。4、 + A& A O4 o3 Z4 G [ v
过孔的直径至少应为线宽的 1/35、在走线的 Via 孔附近加接地 Via + Y$ a# T( c3 ?% K9 O5 _
孔的作用及原理是什么?
0 t/ _! l3 c% x: ?$ f- D4 E& } ( R: B K0 D3 f: X
答:pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种: 7 A: a" a+ z5 M6 t( F6 v% `3 N
1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小)
- |; ~! F& z' d8 V1 V2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小)
% H! U6 J8 D! G! r3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小)
! P1 p4 B4 p+ D3 }6 a, H上面所说的过孔属于接地类型的过孔,在走线的 Via 孔附近加接地
' p& a& H9 C0 a& \& N9 RVia 孔的作用是给信号提供一个最短的回流路径。注意:信号在换层
( [# {% H1 }2 z0 Q, o$ j的过孔,就是一个阻抗的不连续点,信号的回流路径将从这里断开, % s" w/ U# ^) c5 `% I5 k3 W1 Q! c1 @
为了减小信号的回流路径所包围的面积,必须在信号过孔的周围打一
; r( Q& ?; ^8 c# x) A些地过孔提供最短的信号回流路径,减小信号的 emi 辐射。这种辐
# Q0 z* ^' N* h& i射随之信号频率的提高而明显增加。 ; R- v* W! H! d. u2 G) v" |2 O4 b9 C
请问在哪些情况下应该多打地孔?有一种说法:多打地孔,会破坏 ( r/ P5 `. h! F, t" L
地层的连续和完整。效果反而适得其反。
6 b4 ?/ ?! ~* N. I: j答:首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这
) D8 r& s+ C! t' h+ K- G8 z种情况使用坚决避免的。这些过孔将影响到电源完整性,从而导致信
D* `, n7 X+ U号完整性问题,危害很大。打地孔,通常发生在如下的三种情况: " r9 Y3 a2 p9 c" ^9 |
1、打地孔用于散热; . T- A4 ~* V- A
2、打地孔用于连接多层板的地层;
- U* g1 {. i: V3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置; : i7 K4 D* {$ V: X' H
但所有的这些情况,应该是在保证电源完整性的情况下进行的。那 " F$ A+ E' k; r
就是说,只要控制好地孔的间隔,多打地孔是允许的吗?在五分之一 5 `+ m- b; g5 a* l: u% Z% A" O
的波长为间隔打地孔没有问题吗? 0 u0 t2 @& A/ ~; H! |
假如我为了保证多层板的地的连接,多打地孔,虽然没有隔断,那会
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/ A% b# M7 r* b% @% u2 \- x" }7 U3 N不会影响地层和电源层的完整呢?
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6 w* u! z: ^8 x. j9 ?# c' j0 g+ v4 F答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大的。 ( y: \5 e( a) q+ o" B. p- R
* J9 P; P8 a' R在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 7 m% d; i1 {1 `6 m# X U1 D3 t
~8 f, |! L" g) T0 l1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm=
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- e* x2 G9 G8 [+ c, E: G7 L2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以 $ L- ?$ E& \; b) T# J
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很好的满足地层的连接,起到良好的屏蔽作用。一般我们推荐每
, A1 M5 [* P" ^1 I0 F5 X! W! h h' h; B g
8 ]( N1 Y) p2 _1000mil 打地过孔就足够了。
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