五個(gè)大功率PCB的設計技巧

在我們的世界中，更現實(shí)的是使用傳導大電流的電路板。通常您不會(huì )在這里找到很多好萊塢戲劇，但是如果電路板的設計不正確，您仍有機會(huì )看到一些火花和煙霧。使用大功率電路的確涉及一些不同的PCB設計技術(shù)，例如板上所用銅的寬度和重量。讓我們在這里看看一些最重要的大電流PCB設計技巧，您應該了解這些技巧，以避免不必要的麻煩。

大電流印刷電路板可能會(huì )出現的一些問(wèn)題

如果設計的電路板的電流量不當，則容易發(fā)生故障。這些故障通常以過(guò)熱或功能和可靠性為特征：

l過(guò)熱：如果電路板的金屬走線(xiàn)和平面的寬度不足以容納通過(guò)它們的電流，那么電路板的最終區域將比其應有的溫度高。這會(huì )影響電流在整個(gè)電路板上的分配穩定性，進(jìn)而迫使其他組件在其指定的溫度范圍之外工作。隨著(zhù)越來(lái)越多的組件在高于預期溫度的溫度下工作，電路板出現故障的可能性就越大。

l功能性和可靠性：升高的工作溫度不僅會(huì )影響電路板的正常工作，而且其他機械問(wèn)題也會(huì )很明顯。在某些情況下，如果沒(méi)有針對其工作電流水平正確設計電路板，則高電流可能會(huì )導致電路板性能下降。例如，板材料可能最終熔化，或者細金屬跡線(xiàn)可能像熔斷的保險絲一樣燒穿。

重要的是為電路板設計將要工作的電流，并讓您了解在布局PCB時(shí)設計的電源路徑是什么。這里有一些建議可以幫助您。

您需要了解的前五大電流PCB設計技巧

1.元件放置

為了為您的設計創(chuàng )造最佳的電源完整性，重要的是首先要從大功率部件的組件放置入手。它們需要放置在靠近其附屬部件的地方，以使其具有盡可能短的大電流路徑。它們還需要與敏感的高速電路保持一定距離，以減少干擾的機會(huì )，并且還需要將它們良好地接地到自己的隔離接地網(wǎng)。

2.金屬導體

通過(guò)緊密放置電源組件，您將可以直截了當地縮短連接。您還希望將這些連接布線(xiàn)得更寬，并且在可能的情況下，增加電路板結構中的銅重量。對于用于布線(xiàn)電源連接的走線(xiàn)，金屬越多越好。與地面走線(xiàn)相反，最好使用一個(gè)完整的平面布線(xiàn)地面。這也將有助于改善電路板的電源完整性。

3.散熱

要與大電流設計抗衡，首先應采取的措施是使用較寬的走線(xiàn)和更大的銅線(xiàn)重量，但還應考慮其他技術(shù)。發(fā)熱的電源組件不僅應與敏感電路隔離，還應朝電路板的中央放置，以實(shí)現更好的散熱，并與其他發(fā)熱組件分開(kāi)。還應放置熱運行組件，以充分利用整個(gè)板上的自然氣流。此外，還應考慮冷卻風(fēng)扇，散熱器和散熱孔。使用較厚的板寬度或不同的板材料也可能是合適的，這兩種材料都可以承受和散發(fā)更多的熱量。

4. PCB孔

最好在電路板上使用較大的孔來(lái)傳導大電流，因為它們在傳導熱量方面也更好。同時(shí)，對于大電流電路，使用多個(gè)孔而不是單個(gè)孔也是一個(gè)好主意。板的寬度越大，鉆孔上的環(huán)形圈也應該越大。這為鉆頭提供了更大的空間來(lái)鉆穿較厚的板材。

5.行業(yè)標準

在設計具有高電流電路的電路板時(shí)，請不要猜測。有可用的不同在線(xiàn)電流計算器以及行業(yè)標準。的IPC-2152標準作為上電流，導體的尺寸，和溫度之間的關(guān)系的一般指導。它可用于確定在大電流PCB設計上使用的合適走線(xiàn)尺寸。除了這些資源之外，還有另一種資源也可以提供很多幫助。

您的PCB合同制造商如何提供幫助

您當地的PCB合同制造商具有多年構建大電流電路板的經(jīng)驗，并且了解其最佳性能所需的條件。他們將能夠根據許多不同的設計和制造標準（包括電源完整性和大電流規格）評估您的設計。它們不僅可以指導您在生產(chǎn)電路板之前可能需要進(jìn)行的任何更正，而且還可以在開(kāi)始布置電路板之前進(jìn)行咨詢(xún)。