文 / 姜杰(微信公眾號:高速先生)
電源是電子系統的心臟,也是用電設備的動力源泉,其重要性不言而喻。隨著信號速率的提升及設備小型化和降低功耗的趨勢,大電流、低輸出電壓的電源應用日益廣泛,給電源完整性的設計帶來了不小的挑戰。此外,高電壓大電流的電源也是設計的難點,重點在于安規間距的控制。
一方面,電源直流(DC)設計可以解決如何利用PCB上有限的資源:密集的過孔、有限的單板面積以及層數,設計出合理的載流通道從而保證壓降和載流的問題;另一方面,對于低電壓電源,電流越大,對應的電流變化率高也就可能越大,一定的電感下,感應出的△V也就越大,如何利用合理的電容配置來降低電源網絡的交流阻抗就屬于交流(AC)設計的范疇了。《電源設計面臨的挑戰》
轟動一時的三星NOTES7事件雖然最終以電池設計缺陷的結論告一段落,但從PCB設計的角度分析,這與電源載流設計的風險也不無關聯。載流標準是一個非常復雜的話題,導致行業里面關于通道載流的推薦規則差別也很大。保守還是激進?是個問題,高速先生的建議是選擇合理的。《三星NOTES7事件看電源載流設計的重要性》
20A電流,均勻打了20個12mil過孔,按照每個孔承載1.2A來計算,感覺妥妥的。實際情況是,電流并沒有你想象的聽話,也不會在20個過孔上平均分配。簡單的DC仿真就可以看到過孔載流的情況。有些過孔走了2.4A的電流,有些才200mA。當然,這個設計可能最終不會有太大風險。因為12mil的過孔在溫升30度的時候是可以承載2A以上電流的。但是,如果電流在過孔上分配的不均勻性進一步放大呢?《電源過孔,你選大孔還是小孔?》
通孔電鍍是PCB制造流程中的重要一環,在通孔的孔壁上鍍上導電性良好的金屬銅從而為不同層的導電金屬提供電氣連接。隨著電子產品市場競爭的日趨激烈,對PCB產品的可靠性要求也越來越高,通孔電鍍層的厚度是衡量PCB可靠性的重要指標之一。影響PCB孔銅厚度的一個重要參數就是PCB電鍍的深鍍能力。另外,孔內銅鍍層厚度的均勻性也常用于評估PCB電鍍效果。為什么過孔會出現局部鍍銅厚度偏小的情況,該如何避免因過孔銅薄而導致的PCB開路?《你從哪里來---孔銅厚度及面銅電鍍厚度到底該怎么評估呢》
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