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2019年1月24日DC / DC
机板设计虽然重要,不过除了设计之外,有时候也应该事先了解机板或铜箔主体。这次要说明机板的构造或材料相关特性,以及铜箔的阻抗和电感。
关于机板
。右图为机板的切面模式图此为机板的基本构造和特性,请事先牢记重点条列如下:
銅箔的阻抗
理所当然,铜箔(配线)是有阻抗的。由于在大电流流动的条件下会产生导通损失,也就是电压下降或发热,因此大电流线路有必要检阅铜箔的阻抗値。
铜箔的阻抗以单位面积来思考。图10表铜箔每单位面积之阻抗值。条件为一般厚35μm的,宽1mm时,长1毫米铜箔之阻抗値。
一般阻抗的计算以下列公式可以表示。
若依图10每单位面积之阻抗値RP进行计算,则结果如下:
例如,25℃時寬3毫米,長50 mm銅箔的阻抗値在進行以下計算後將為8.17Ω。
由此阻抗値可知,3電流流動時之電壓下降為24.5 mv。此外,溫度上升到100℃時,從圖表可知阻抗値將增加29%,因此,電壓下降也將增為31.6 mv。
此铜箔导致的电压下降视必要条件而定,有时会成为极大的问题,因此基本上必须从电流和温度条件来讨论配线幅度。
铜箔的电感
铜箔理所当然也存在着电感。请抱持有阻抗,电容,电感等寄生成分存在的想法。
铜箔的电感(亦即感应系数,电感)公式如下:
由此公式可以知道,电感(感应系数)几乎不受铜箔厚度左右。
图11为铜箔的电感(感应系数)计算值。从图表可以知道,即使线幅2倍时,令人意外地,电感(感应系数)也不会下降。
想抑制寄生电感的影响,将配线长度变短是最佳解决方案。
倘若在电感L [H]之印刷配线(印刷布线)间所传播之电流于时间T [秒]内变化I [A],则其印刷配线两端将发生以下电压。
例如,若寄生电感6NH之印刷配线有2A电流流动为10ns,则将发生以下电压。
寄生电感也视条件而定,除了会导致大电压的发生并影响动作外,有时还会使零件破损,必须特别注意。
·事先了解机板的基本构造。
・銅箔的阻抗在電壓下降後顯現,對溫度有相依性。
·铜箔的电感视情况而定,有时会使高电压发生,必须注意。
·降低电感的有效方法是缩短配线。