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电源过孔与电流关系 $ v$ `- C& v+ c+ R% p
1 A# B9 c. g3 j8 g' h1、常用电源过孔尺寸
6 A' \* `& G0 g6 Q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。 % t3 K4 ?- ~4 |+ o8 n0 M
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2、电源过孔尺寸与电流关系表
7 z5 Y7 i6 Z1 J1、10mil 的孔 20mil 的 pad 对应 20mil 的线过 0.5A 电流,20mil 的孔
0 s3 Q L5 |& z5 A40mil 的焊盘对应 40mil 的线过 1A 电流,0.5oz。 ! @( n, d3 a. ^8 v3 c! Z; ~
2、过孔电感的计算公式为: ) J2 _- b. |; z3 t- {* c& y+ ] L
L=5.08h[ln(4h/d)+1] ( K. Y6 u: o- O+ B
/ N4 f0 B% N" J
L:通孔的电感
% N! L. w% ?( A' D J h:通孔的长度 + O- A1 `: e, d M/ a! }+ y R5 n
d:通孔的直径 2 b/ X+ \& V1 O F* B0 t
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,
6 s4 s% C" A+ D) | 感抗大,其上面的压降就大些。
5 c8 ~- C9 n" [0 F4 B 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。
+ E0 X+ b4 l; P C. M 孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。
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$ P* _! p$ p! E r B 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 0 V3 u5 V' S) j S' B
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、 b! L- U' L! ]$ c' ^
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 " n0 P# O9 g. H" Y1 s
孔的作用及原理是什么? ! m, X# }/ ~# A0 q8 r+ H7 Q
+ P7 Y. e& \* E L- i" K- W
答:pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种:
1 b" |( x3 Y" h' Y1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小) ' W9 I4 a4 M6 m2 d9 `
2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小)
7 R& ~2 x9 F O7 C2 t8 Q3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小)
" [- ?- U. N1 V5 Y* d" T$ o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
D; L4 T; I( I) 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
! b$ ?9 I0 z4 H% I3 e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, & n1 x' _0 }3 Q( B( H* K4 M9 z
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
# a) W6 E0 u/ H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 " k$ F, u! J' N- V9 A0 @( ]2 h
射随之信号频率的提高而明显增加。 : x( W2 U9 G; ]# z' x. ^! G
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
2 S1 P$ s4 O, Y, C地层的连续和完整。效果反而适得其反。
! ?; B0 ~- U+ L4 f/ b8 K答:首先,如果多打过孔,造成了电源层、地层的连续和完整,这 8 a/ J9 S* K! ]0 S M8 }7 C
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 r" I( x" A* o# {
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: - N' T" d6 k8 s3 ~9 N. K5 _
1、打地孔用于散热; 4 l# v8 |6 S& v! x
2、打地孔用于连接多层板的地层; ) v$ e- s- F- i- ]$ X) q. {
3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置; \$ j6 l9 P0 y5 B0 v4 ]# f% |
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
5 H% @- @( n; i8 t: ^, @1 J% c, F+ @3 Q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 1 L4 ?- m" u& S- ?, L
的波长为间隔打地孔没有问题吗? ) Y3 D! T# J b7 G! L
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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不会影响地层和电源层的完整呢?
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8 R* [+ r5 M% t; |: X# ~# r7 q/ |答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大的。 & B! y- v: Q7 l5 |' c
& `8 a' C8 B% O* k$ i在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么 9 I5 s6 W {& { {0 }
$ n1 i# Q- y; h3 e3 Z7 x; f1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm=
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* X8 H3 R8 V$ P2 U5 x" \2952mil。也即过孔的间隔如果能够小于 2952mil 的间隔打,就可以
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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 % {- b% w3 g. P% _, c: K. z
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1000mil 打地过孔就足够了。 & s& _3 P" E5 l: `
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