PCB有哪些分类?高电流PCB该怎么布局?
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PCB也就是印刷电路板,PCB使电路迷你化、直观化,对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。为增进大家对PCB的认识,本文将对PCB的分类、高电流PCB布局准则予以介绍。如果你对PCB具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、PCB分类
PCB板有以下三种主要的划分类型:
1.单面板
单面板(Single-Sided Boards) 在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上(有贴片元件时和导线为同一面,插件器件再另一面)。因为导线只出现在其中一面,所以这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。
2.双面板
双面板(Double-Sided Boards) 这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
3.多层板
多层板(Multi-Layer Boards) 为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。板子的层数并不代表有几层独立的布线层,在特殊情况下会加入空层来控制板厚,通常层数都是偶数,并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板,不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目,不过如果仔细观察主机板,还是可以看出来。
二、高电流PCB布局准则
减少高电流走线长度
较长的走线具有较高的电阻值,并且还承载较高的电流,从而导致较大的功率损耗。由于功率损耗会产生热量,因此电路板寿命会缩短。
在进行适当的温度上升和下降时计算走线宽度
走线宽度是一个含变量的函数,例如电阻和通过它的电流以及允许的温度。一般地,在高于25℃的环境温度的情况下允许10℃的温度升高。如果板的材料和设计允许,甚至可以允许温度升高20°C。
将敏感组件与高温环境隔离
某些电子组件,例如电压基准,模数转换器和运算放大器,对温度变化敏感。当这些组件受热时,它们的信号会改变。
已知大电流板会发热,因此需要将上述组件与高温环境保持一定距离。您可以通过在板上开孔并提供散热装置来实现此目的。
去除阻焊层
为了增加走线的电流流通能力,可以去除阻焊层,然后露出下面的铜。然后可以将其他焊料添加到走线上,这将增加走线的厚度并降低电阻值。这将允许更多的电流流过走线,而不会增加走线宽度,也不会增加额外的铜厚度。
将内部层用于大电流走线上
如果PCB的外层没有足够的空间放置较厚的走线,则可以在内部板层中填充走线。接下来,您可以使用过孔连接到于外层的高电流设备。
添加铜条以获得更高的电流
电流超过100A的电动汽车和大功率逆变器,铜走线可能不是传输功率和信号的最佳方法。在这种情况下,您可以使用可焊接到PCB焊盘上的铜排。铜排的厚度比走线厚得多,并且可以根据需要承载大电流而没有任何发热问题。
使用通孔缝合在承载大电流的多层上进行多条走线
当走线不能在单层中承载所需的电流时,走线可以在多层上布线,并通过将各层连接在一起的缝合方式进行处理。在两层走线厚度相同的情况下,这将增加载流能力。
以上便是此次带来的有关PCB的相关内容,通过本文,希望大家对PCB已经具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!