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电源过孔与电流关系
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7 l6 ^- w5 \5 A# ]# [' L1、常用电源过孔尺寸 6 B- o, T+ l' z
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。 $ R' X/ R3 }" D( ?
: F* K7 m0 }+ g# |; A d2、电源过孔尺寸与电流关系表
: `4 v% \5 W& O1 {1、10mil 的孔 20mil 的 pad 对应 20mil 的线过 0.5A 电流,20mil 的孔
: g) e& N8 u1 ]; w2 i40mil 的焊盘对应 40mil 的线过 1A 电流,0.5oz。
: E( n$ F% G$ V Y 2、过孔电感的计算公式为: o3 ~# _* O3 S) u
L=5.08h[ln(4h/d)+1]
: Q! u( Z5 u' q0 d7 `/ L ! [& l! ]1 O+ Q" f
L:通孔的电感
" V+ S4 L% a! ~2 p0 r( z h:通孔的长度 . [$ v% q k/ M1 k7 V3 f
d:通孔的直径 2 l A2 E. q) S9 ~/ E
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,
1 j# P8 y6 h# E" R, w4 L, D/ M 感抗大,其上面的压降就大些。
6 i& x* o8 c0 K8 p1 y) t! w/ ^0 T 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。
9 n [2 \% a5 R* a* B 孔越大,截面积越大,孔壁铜层越厚,截面积越大。
9 n9 ]2 w* y* @3 O/ Z
. B& F9 w) m3 J: u- S% Y' |( \, | 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
7 ~, \! x! L7 [- y 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、 a2 y9 w' F$ J2 I5 Q% k
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 ' q* B3 S. Q7 }1 Y5 E% T
孔的作用及原理是什么?
9 M" D; Y0 ~. k5 E' r- A! a . m2 Z. { C, @2 ]1 [
答:pcb 板的过孔,按其作用分类,可以分为以下几种: ! I$ j i0 e. s
1、信号过孔 (过孔结构要求对信号影响最小) 2 H& z- x7 S1 o1 a: j$ M; k: O
2、电源、地过孔 (过孔结构要求过孔的分布电感最小) ( E x& y5 Y7 ^6 M8 S6 s
3、散热过孔 (过孔结构要求过孔的热阻最小) 5 {0 L1 [' i" A( V
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
' n5 w( ?, a; ~% G6 \Via 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 / s. ?8 x; g$ j; p! m! }% 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, . P y @* ~1 k5 T# {, i2 r# p* n' s
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
# v4 E$ w* x8 {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
( l5 e. _) \: H, T射随之信号频率的提高而明显增加。 ( S* p# p$ u& y/ i$ D( N/ h
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 5 l* B3 C3 l. a+ o/ O
地层的连续和完整。效果反而适得其反。
7 f5 T# c$ B" F2 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 6 o" A/ E. f0 Q b k6 |; n& r/ g' e. r
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 8 @1 S, H2 K2 D6 E% S
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:
. I/ \" g8 l {! y1、打地孔用于散热;
: I! V+ t1 U1 z) s) U5 I2、打地孔用于连接多层板的地层;
) Z7 [# c9 N( @; ]3 c2 M3、打地孔用于高速信号的换层的过孔的位置;
; N+ M; V+ M# a8 q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
# g' o; d" C" S6 m% a) _# 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
- h y! }( G0 l; z的波长为间隔打地孔没有问题吗?
; u( s* t6 Q9 h0 z- J2 U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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: W" B7 ^7 g# h( `1 {不会影响地层和电源层的完整呢? 3 x3 e$ D7 s9 f9 q" g
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答:如果电源层和地层的铜皮没有被隔断影响是不大的。
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在目前的电子产品中,一般 EMI 的测试范围最高为 1Ghz。那么
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# q0 p- s0 X: E0 b/ Y2 b1Ghz 信号的波长为 30cm,1Ghz 信号 1/4 波长为 7.5cm=
) [# b, M. A8 G: d T1 l
: `9 E0 b7 a/ y( T4 \3 H# y( T2952mil。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
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: f8 T l8 b6 n3 c1000mil 打地过孔就足够了。 9 @# |, u. B2 ?2 _; M* k- d' d- D
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