
詳解PCB設(shè)計的線寬與電流控制方法
發(fā)布時間:2020-03-18 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】我們在畫時一般都有一個常識,即走大電流的地方用粗線(比如 50mil,甚至以上),小電流的信號可以用細(xì)線(比如 10mil)。
我們在畫時一般都有一個常識,即走大電流的地方用粗線(比如 50mil,甚至以上),小電流的信號可以用細(xì)線(比如 10mil)。
對于某些機(jī)電控制系統(tǒng)來說,有時候走線里流過的瞬間電流能夠達(dá)到 100A 以上,這樣的話比較細(xì)的線就肯定會出問題。一個基本的經(jīng)驗值是:10A/ 平方 mm,即橫截面積為 1 平方毫米的走線能安全通過的電流值為 10A。如果線寬太細(xì)的話,在大電流通過時走線就會燒毀。當(dāng)然電流燒毀走線也要遵循能量公式:Q=I*I*t,比如對于一個有 10A 電流的走線來說,突然出現(xiàn)一個 100A 的電流毛刺,持續(xù)時間為 us 級,那么 30mil 的導(dǎo)線是肯定能夠承受住的。(這時又會出現(xiàn)另外一個問題??導(dǎo)線的雜散電感,這個毛刺將會在這個電感的作用下產(chǎn)生很強(qiáng)的反向電動勢,從而有可能損壞其他器件。越細(xì)越長的導(dǎo)線雜散電感越大,所以實(shí)際中還要綜合導(dǎo)線的長度進(jìn)行考慮)

一般的繪制軟件對器件引腳的過孔焊盤鋪銅時往往有幾種選項:直角輻條,45 度角輻條,直鋪。他們有何區(qū)別呢?新手往往不太在意,隨便選一種,美觀就行了。其實(shí)不然。主要有兩點(diǎn)考慮:一是要考慮不能散熱太快,二是要考慮過電流能力。
使用直鋪的方式特點(diǎn)是焊盤的過電流能力很強(qiáng),對于大功率回路上的器件引腳一定要使用這種方式。同時它的導(dǎo)熱性能也很強(qiáng),雖然工作起來對器件散熱有好處,但是這對于電路板焊接人員卻是個難題,因為焊盤散熱太快不容易掛錫,常常需要使用更大瓦數(shù)的烙鐵和更高的焊接溫度,降低了生產(chǎn)效率。使用直角輻條和 45 角輻條會減少引腳與銅箔的接觸面積,散熱慢,焊起來也就容易多了。所以選擇過孔焊盤鋪銅的連接方式要根據(jù)應(yīng)用場合,綜合過電流能力和散熱能力一起考慮,小功率的信號線就不要使用直鋪了,而對于通過大電流的焊盤則一定要直鋪。至于直角還是 45 度角就看美觀了。
為什么提起這個來了呢?因為前一陣一直在研究一款電機(jī)驅(qū)動器,這個驅(qū)動器中 H 橋的器件老是燒毀,四五年了都找不到原因。在我的一番辛苦之后終于發(fā)現(xiàn):原來是功率回路中一處器件的焊盤在鋪銅時使用了直角輻條的鋪銅方式(而且由于鋪銅畫的不好,實(shí)際只出現(xiàn)了兩個輻條)。這使得整個功率回路的過電流能力大打折扣。雖然產(chǎn)品在正常使用過程沒有任何問題,工作在 10A 電流的情況下完全正常。但是,當(dāng) H 橋出現(xiàn)短路時,該回路上會出現(xiàn) 100A 左右的電流,這兩根輻條瞬時就燒斷了(uS 級)。然后呢,功率回路變成了斷路,儲藏在電機(jī)上的能量沒有瀉放通道就通過一切可能的途徑散發(fā)出去,這股能量會燒毀測流電阻及相關(guān)的運(yùn)放器件,擊毀橋路控制芯片,并竄入數(shù)字電路部分的信號與電源中,造成整個設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p毀。整個過程就像用一根頭發(fā)絲引爆了一個大地雷一樣驚心動魄。那么你可能要問了,為什么在功率回路中的焊盤上只使用了兩個輻條呢?為什么不讓銅箔直鋪過去呢?因為,呵呵,生產(chǎn)部門的人員說那樣的話這個引腳太難焊了!設(shè)計者正是聽了生產(chǎn)人員的話,所以才。.. 唉唉,發(fā)現(xiàn)這個問題可著實(shí)費(fèi)了我一番腦筋啊,哪像說起來這么簡單!苦樂自知,苦樂自知。
via 的孔如果小于 0.3mm 的話就沒有辦法使用機(jī)械鉆孔了,要使用激光鉆孔,板的生產(chǎn)加工難度增大。所以我個人的想法是如果不是非常需要 最小為 0.5mm 外 /0.3mm 內(nèi)。但是像計算機(jī)主板 、內(nèi)存條、密集的 BGA 封裝等等,有時候可能小到 14mil/8mil。我個人的想法是孔內(nèi)徑的大小 一般為線寬的 1.5 倍,當(dāng)然特殊的加粗的線(例如電源等)不需要這樣。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
特別推薦
- 安森美與舍弗勒強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,EliteSiC技術(shù)驅(qū)動新一代PHEV平臺
- 安森美與英偉達(dá)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,800V直流方案賦能AI數(shù)據(jù)中心能效升級
- 貿(mào)澤電子自動化資源中心上線:工程師必備技術(shù)寶庫
- 隔離變壓器全球競爭圖譜:從安全隔離到能源革命的智能屏障
- 芯??萍急R國建:用“芯片+AI+數(shù)據(jù)”重新定義健康管理
技術(shù)文章更多>>
- MBSE智控革命:汽車中控鎖安全開發(fā)的新范式
- 光伏運(yùn)維數(shù)智化躍遷:AIoT如何重構(gòu)電站"神經(jīng)中樞"
- 算力革命:英飛凌PSOC C3重構(gòu)空調(diào)外機(jī)控制新范式
- 高頻PCB電源革命:三階去耦策略破解Gbps時代供電困局
- 雙芯智控革命:IGBT與單片機(jī)如何重塑智能微波爐
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖
電路圖符號
電路圖知識
電腦OA
電腦電源
電腦自動斷電
電能表接線
電容觸控屏
電容器
電容器單位
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇