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说好不哭,直到电流“烧”红了过孔……
【文:姜杰】
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问
答
保持同样的过孔间距,阵列缺口补上之后vrm端载流最大的过孔会出现在哪个位置呢
从本期的答题情况来看,大家的理论基础还是比较扎实的,基本都明白要从回路阻抗的角度来分析。比如,有些朋友认为vrm的正、负极之间的回流路径最小,所以,载流最大的过孔会出现在这个位置(如下图红圈所示)。
可能是被之前的箭头图给带跑偏了,让一部分朋友得出了上面的结论。
这里只想弱弱的提示一下,如果考虑了sink用电端与vrm的相对位置呢
仿真的情况其实是这样的:
也就是说,无论是vrm的电源还是地管脚,载流最大的过孔都出现在了靠近用电端的一侧。回路阻抗的分析方法没错,只是需要把用电芯片也考虑进来。
看到这里,另外一些朋友也开始凌乱了,半包围的过孔阵列电流分布不均匀,现在把管脚全部包了起来,电流分布还是不均匀,到底要怎样!
其实,过孔载流分析多了你会发现,不均匀是常态,在一定的范围内也是可以接受的,不然,还要设计裕量干啥呢只是借这个案例来验证高速先生一直以来的观点:电流没有你想象的那么听话。常规的设计经验当然可以继续用,不过,电流增加到了一定的大小之后,不均匀性会被放大,这个时候,经验和公式就没有电源仿真软件来的安全快捷了。
(以下内容选自部分网友答题)
(1)关键信号尽量不走在板子边缘
(2)尽量在外缘包地,打地过孔
(3)仿真评估实际的阻抗,损耗,根据项目具体情况考虑,比如评估能接受的到边的最小值
(4)加尺寸加层等
@moody
评分:3分
应该是焊接器件后最靠近器件引脚的过孔的电流比较大。
@jamie
评分:2分
我觉得两个焊盘中间部分的过孔电流最大
@ 涌
评分:2分
如果将缺口也加上等间距的过孔,则电流流动的通道都一样,这个时候根据环路寄生电感的理论,电流应该是沿环路截面积最小流动,也就是vrm的正极和负极之间
@ 欧阳
评分:2分
20mil这个不是绝对的,也非经验值,这个应该与信号到参考层的距离有关
@舞影飘飞
评分:2分
补上之后应该是位置近的地方和过孔多的地方密度大,毕竟电流还是按最近原则走嘛
@两处闲愁
评分:3分
电流最大过孔应该出现在正负两个pad之间,且位于中间(y轴:上中下三个部位)部位。电流的低频分量,总是沿着寄生电阻最小的路径流动,电流的高频分量,则总是沿着阻抗最小的路径流动
@ben
评分:2分
我觉得,补上缺口后,应该是离负载端比较近的过孔载流偏大。路径最短嘛……
@蓝天(夜雨)
评分:3分
最短路径原则,我认为是 “电源” 左列过孔的中部 和 “地” 右列过孔的中部
@曹森
评分:2分
若过孔均匀排布在vrm管脚周围形成阵列,电流密度的大小受两个因素影响:1.过孔到sink的空间距离;2.vcc脚的过孔距离它相对gnd脚的距离。这样,最大的过孔出现在阵列最外面的一个角落处。设:vcm元件的地脚在左面,vcc脚在右边,sink元件在它的正下方。两因素共同作用,使这个过孔出现在左下角。从整体来看,载流较大的区域,以sink的方向(正下方)为参考点,钟形分布,左右近似对称,但整体微微偏向地脚。以上以vcm元件说明。
@山水江南
评分:3分
四周都打上过孔,那电流在各方向的感受就差不多了,电流总体上会比较平均,但电流路径距离负载最近的过孔还是会稍微大一点。另外提一个个人的看法,这种电流很不平均的情况下,可以适当删除一部分过孔,把过孔的间距稍微拉开一点,离焊盘的距离也拉开一点,这样可以把缺口处过孔的电流降低一些,其他过孔的电流提高一些,也能起到一定的平均电流密度的作用。
@绝对零度
评分:3分
过孔的分布电流按照规则是越多越好,但是也要考虑高频还是低频使用,因为过孔有等效电容和电感
@moody
评分:2分
一个是偏向阻抗最小的位置会多点;还有一个是靠近电感一侧,受电感热量的影响会偏多点。
@hk

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