PCB設(shè)計(jì)時(shí),怎樣控制線寬與電流的關(guān)系?
出處:電子產(chǎn)品世界 發(fā)布于:2018-03-05 16:34:00
我們?cè)诋嫊r(shí)一般都有一個(gè)常識(shí),即走大電流的地方用粗線(比如50mil,甚至以上),小電流的信號(hào)可以用細(xì)線(比如10mil)。
對(duì)于某些機(jī)電控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),有時(shí)候走線里流過(guò)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(huì)出問(wèn)題。一個(gè)基本的經(jīng)驗(yàn)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(guò)的電流值為10A。如果線寬太細(xì)的話,在大電流通過(guò)時(shí)走線就會(huì)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(duì)于一個(gè)有10A電流的走線來(lái)說(shuō),突然出現(xiàn)一個(gè)100A的電流毛刺,持續(xù)時(shí)間為us級(jí),那么30mil的導(dǎo)線是肯定能夠承受住的。(這時(shí)又會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)問(wèn)題??導(dǎo)線的雜散電感,這個(gè)毛刺將會(huì)在這個(gè)電感的作用下產(chǎn)生很強(qiáng)的反向電動(dòng)勢(shì),從而有可能損壞其他器件。越細(xì)越長(zhǎng)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(zhǎng)度進(jìn)行考慮)
一般的繪制軟件對(duì)器件引腳的過(guò)孔焊盤鋪銅時(shí)往往有幾種選項(xiàng):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(guò)電流能力。
使用直鋪的方式特點(diǎn)是焊盤的過(guò)電流能力很強(qiáng),對(duì)于大功率回路上的器件引腳一定要使用這種方式。同時(shí)它的導(dǎo)熱性能也很強(qiáng),雖然工作起來(lái)對(duì)器件散熱有好處,但是這對(duì)于電路板焊接人員卻是個(gè)難題,因?yàn)楹副P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(huì)減少引腳與銅箔的接觸面積,散熱慢,焊起來(lái)也就容易多了。所以選擇過(guò)孔焊盤鋪銅的連接方式要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合,綜合過(guò)電流能力和散熱能力一起考慮,小功率的信號(hào)線就不要使用直鋪了,而對(duì)于通過(guò)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(gè)來(lái)了呢?因?yàn)榍耙魂囈恢痹谘芯恳豢铍姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器,這個(gè)驅(qū)動(dòng)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(lái)是功率回路中一處器件的焊盤在鋪銅時(shí)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(gè)輻條)。這使得整個(gè)功率回路的過(guò)電流能力大打折扣。雖然產(chǎn)品在正常使用過(guò)程沒(méi)有任何問(wèn)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(shí),該回路上會(huì)出現(xiàn)100A左右的電流,這兩根輻條瞬時(shí)就燒斷了(uS級(jí))。然后呢,功率回路變成了斷路,儲(chǔ)藏在電機(jī)上的能量沒(méi)有瀉放通道就通過(guò)一切可能的途徑散發(fā)出去,這股能量會(huì)燒毀測(cè)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(hào)與電源中,造成整個(gè)設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p毀。整個(gè)過(guò)程就像用一根頭發(fā)絲引爆了一個(gè)大地雷一樣驚心動(dòng)魄。那么你可能要問(wèn)了,為什么在功率回路中的焊盤上只使用了兩個(gè)輻條呢?為什么不讓銅箔直鋪過(guò)去呢?因?yàn)椋呛?,生產(chǎn)部門的人員說(shuō)那樣的話這個(gè)引腳太難焊了!設(shè)計(jì)者正是聽了生產(chǎn)人員的話,所以才...唉唉,發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題可著實(shí)費(fèi)了我一番腦筋啊,哪像說(shuō)起來(lái)這么簡(jiǎn)單!苦樂(lè)自知,苦樂(lè)自知...
via的孔如果小于0.3mm的話就沒(méi)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(gè)人的想法是如果不是非常需要 為0.5mm外/0.3mm內(nèi)。。但是像計(jì)算機(jī)主板 、內(nèi)存條、密集的BGA封裝等等,有時(shí)候可能小到14mil/8mil。。我個(gè)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。。。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 高速PCB信號(hào)完整性(SI)設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范2026/4/10 11:24:24
- PCB電磁兼容(EMC)設(shè)計(jì)與干擾抑制核心實(shí)操規(guī)范2026/4/9 10:38:43
- PCB可制造性設(shè)計(jì)(DFM)核心實(shí)操規(guī)范2026/4/8 10:41:07
- PCB測(cè)試點(diǎn)設(shè)計(jì)與檢測(cè)適配核心實(shí)操規(guī)范2026/4/7 11:55:25
- PCB散熱設(shè)計(jì)與熱管理核心實(shí)操規(guī)范2026/4/3 14:38:57
- 高速PCB信號(hào)完整性(SI)設(shè)計(jì)核心實(shí)操規(guī)范
- 鎖相環(huán)(PLL)中的環(huán)路濾波器:參數(shù)計(jì)算與穩(wěn)定性分析
- MOSFET反向恢復(fù)特性對(duì)系統(tǒng)的影響
- 電源IC在惡劣環(huán)境中的防護(hù)設(shè)計(jì)
- 連接器耐腐蝕性能測(cè)試方法
- PCB電磁兼容(EMC)設(shè)計(jì)與干擾抑制核心實(shí)操規(guī)范
- 用于相位噪聲測(cè)量的低通濾波器設(shè)計(jì)與本振凈化技術(shù)
- MOSFET在高頻開關(guān)中的EMI問(wèn)題
- 電源IC在便攜式設(shè)備中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
- 連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問(wèn)題分析









