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电源规划应战多,搞定大电流能够解烦忧

开场白的时候,提到了电源设计最重要的因素是电流,电流大小决定了电源设计的难度。那么电源的电流是这几年才开始变大的吗?早些年没有大电流的电源设计吗?答案当然是否定的!那么这些年电源设计的大电流和之前有什

开场白的时分,提到了电源规划最重要的要素是电流,电流巨细决议了电源规划的难度。那么电源的电流是这几年才开端变大的吗?早些年没有大电流的电源规划吗?答案当然是否定的!那么这些年电源规划的大电流和之前有什么区别呢?

我的总结是:一个是高压大电流,一个是低压大电流。

高压大电流电源的规划难点

时刻退回十年或许二十年之前,那个年代不是没有大电流的电源规划,而是绝大多数大电流的单板,都是电源板或许背板。一般的功用板或许板卡类单板,由于芯片作业的IO电压大多是3.3V,5V,电流一般也不会太大,大多在10A以下,常见的便是几安培。而电源板或许背板,电流大的一同,电压也比较高,12V,36V,48V以上。所以我总结为高压大电流的规划应战。

应对高压,咱们要重视安规,留意各种安全间隔,包含空气空隙,爬电间隔等。关怀阻燃,绝缘等安全相关的规划要求。这是别的一个很大的领域,在这里就不逐个赘述了,咱们关怀的能够找相关材料看看,一博科技也有相关的专家担任安规的规划。

这类[size=1em]PCB规划,也会有大电流,几十安培或许上百安培。可是这种板子有别的一个特色,便是上面根本不会呈现功用电路,也便是说你的CPU,DDR颗粒,大规模的FPGA等,这些电路你不会放在电源板上去完成。电源板便是电源板,上面都是完成电源功用的元件,大的电感,%&&&&&%,电阻,二极管……一个字总结,便是元件都很“大”。

这类规划应对大电流的规划应战,解决方法也是简略粗犷的。尽量粗的走线,尽量宽的铜箔,假如还不能满意,那就厚铜,2oz不可就4oz,再不可就6oz,10oz,乃至12oz。咱们在各研讨会都有展现的一款厚铜板,便是12oz的铜箔厚度规划。小小一块板子,显得十分厚重,咱们的工艺专家东哥的介绍便是:居家游览,防身必备 ^-^

而传统的规划规矩应对这类电源板的大电流,也是简略粗犷的过规划。所以咱们心目中的载流答案常常是十分保存的,比方1安培电流,大约需求40mil的线宽;而一个10~12mil的过孔,只能承载0.5安培的电流,我乃至听到有人回答说12mil的过孔承载0.2安培电流。我其时就在想,假如你的规划是20安培电流,那你需求打多少过孔呢?

所以咱们来到电源规划的另一个应战……

低压大电流电源的规划难点

其实高压低压,并不是这两类问题的首要分界点。我真实想说的首要区别是,现在传统的功用电路,也便是咱们规划的CPU,DSP,大规模的FPGA,Core电流常常就有几十安培,IO电源的电流也变得越来越大。电源规划的趋势如下图所示:

这时分的大电流,现已不或许运用厚铜板了,由于究竟板上还有很多的信号线,线宽只要几mil。而铜皮的面积,有时分限于“层”资源以及很多的密布过孔,有限的铜皮面积也很难无限加大。

如下图的规划,密布的过孔,有限的板子面积以及层数,咱们怎么应对大电流规划的应战呢?咱们怎么核算有必要的载流通道(包含铜皮宽度及过孔数量)呢?

而低电压,也会带来别的规划难点。如上一篇文章说的,电流越大,一般来说对应的△I也就或许越大,必定的电感下,感应出的△V也就越大。而较低的电压,自身规划的裕量就小,规划的难度就变得更大。

如下图所示,DC和AC的问题,一同构成了电源规划的问题。

一个电源,要满意5%的规划裕量,是有必要AC和DC一同考虑的。

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