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PCBA方案设计
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浪涌方案中的软板布线是怎样的? 有哪些要点
12Oct
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浪涌方案中的软板布线是怎样的? 有哪些要点

浪涌方案中的软板布线是怎样的? 有哪些要点


一、注意软板布线中的设计浪涌电流

在测试时,我们经常会遇到原来设计软板无法满足浪涌要求的情况。一般工程师在设计时只考虑系统的功能设计。例如,系统实际工作时,只需要承载1A电流,设计就是基于此。但系统有可能需要浪涌设计,瞬态浪涌电流要达到3KA(1.2/50us&8/20us)。那么,如果我按照实际工作电流1A来设计,是否可以达到上面的瞬态浪涌能力呢?实践和经验丰富的项目告诉我们这是不可能的,那么我们能做什么呢? 以下是一种计算方法,可以作为软布线承载瞬态电流的依据:

例如,宽度为0.36mm的1oz铜箔,在厚度为35um的线路中发生40us的矩形电流浪涌,最大浪涌电流约为580A。 如果需要5KA(8/20us)的防护设计,正面软板布线的合理宽度应为2盎司铜箔0.9mm。 宽度可适当加宽,以备安全装置。

flexible board

二、调压口组件布置时应注意安全间距

除了根据正常工作电压设计的安全距离外,还需要考虑瞬态浪涌的安全距离。

正常工作电压设计时的安全距离可以参考UL60950的相关规范。 另外,我们在UL796中规定了印刷电路板的耐压测试标准为40V/mil或1.6KV/mm。 该数据指南对于设置能够承受 Hipot 耐压测试的柔性板导体之间的安全距离非常有用。

例如,根据60950-1的表5B,500V工作电压之间的导体应满足1740Vrms的耐压测试,1740Vrms的峰值应为1740X1.414=2460V。根据40V/mil的设定标准,可以计算出软板两导体之间的距离应不小于2460/40=62mil或1.6mm。

电涌除了上述正常的预防措施外,还应注意电涌的大小和保护装置的特性,以增加安全距离。 基于1.6mm距离,最大截止爬电电压为2460V。如果我们的浪涌电压达到6KV,甚至12KV,那么是否增加安全距离取决于浪涌过压保护器的特性,这也是我们工程师在实验中遇到浪涌爬电时经常发出的巨大噪音。

以陶瓷放电管为例,当需要耐压1740V时,我们选择的器件应为2200V,在上述浪涌条件下其放电峰值电压可达4500V。此时,根据上面的计算方法,我们的安全距离为4500/1600 * 1mm=2.8125mm


三、注意软板上过压保护器件的位置

保护装置的位置主要设置在被保护端口的前端。特别是当端口有多个分支或环路时,如果设置旁路或后置位置,保护效果和性能将大打折扣。事实上,我们有时会因为位置不够或为了美观布局而忘记这些问题。


四、注意大电流的回流路径

大电流返回路径必须靠近电源地或外壳大地。路径越长,返回阻抗越大,瞬态电流引起的地电平上升幅度也越大。这个电压对很多芯片影响很大,也是系统复位和锁定的真正罪魁祸首。

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