Power Plane PCB:beste praktijken

Een van de beste manieren om uw meerlaagse printplaat (PCB) te verbeteren, is door stroomvlakken te gebruiken. Door stroomvlakken in uw printplaat te gebruiken, kunt u kortere retourpaden gebruiken, een betere ontkoppeling tussen circuits krijgen en een grotere stroomcapaciteit bereiken. Als je geïnteresseerd bent om het meeste uit je PCB te halen, leer dan de beste manieren om power planes te implementeren.

Dit artikel behandelt de definitie van power planes, hoe ze worden gebruikt in PCB's en de beste werkwijzen voor het gebruik van power planes met PCB's.

Wat is een krachtvliegtuig?

Een vermogensvlak is een plat koperen vlak dat is ontworpen om uw PCB een constante stroomtoevoer te geven. Stroomvlakken zijn aangesloten op voedingen, net zoals aardvlakken worden aangesloten op de aardverbinding van een voeding. Deze power planes voorzien de componenten van stroom door contact met een via met een spoor.

U vindt meestal alleen vermogensvlakken in PCB's met meer dan drie lagen. Deze trend om power planes te gebruiken in boards met meer lagen is gedeeltelijk te wijten aan de grotere voordelen van het gebruik van ground planes voor two-layer boards in plaats van power planes. Omdat stabiele grondvlakken sporen gebruiken om een ​​stroombron van stroom te voorzien, zijn ze meestal een betere optie voor tweelaagse borden.

Het gebruik van power planes in boards met meer dan drie lagen of meer is een best practice in de branche om lagen in even aantallen te gebruiken bij het maken van stapels met meerdere lagen. Wanneer een stapel een oneven aantal lagen heeft, ontstaat er een asymmetrische constructie die vaak structurele defecten veroorzaakt, zoals kromtrekken en draaien.

Hoe worden vermogensvlakken in een PCB gebruikt?

Terwijl tweelaagse boards kunnen profiteren van grondvlakken met sporen en sporen, kunnen de meeste vier of meer lagen boards aanzienlijk profiteren van power planes. Enkele van de belangrijkste manieren waarop vermogensvlakken in PCB's worden gebruikt om grotere voordelen te bieden dan die met sporen, zijn onder meer:

• Grotere stroomcapaciteit: Sporen hebben de neiging om grotere stromen aan te kunnen, wat resulteert in PCB's met hogere bedrijfstemperaturen. Daarentegen helpen vermogensvlakken PCB's om lagere bedrijfstemperaturen te hebben, omdat ze een grotere stroomcapaciteit hebben.
• Kortere retourpaden: Een andere manier waarop PCB's kunnen profiteren van vermogensvlakken, zijn hun kortere retourpaden dan die met sporen. Deze kortere retourpaden maken het veel handiger voor het vermogensvlak om het circuit van stroom te voorzien, omdat je de via het aansluiten van de powerlane en signaallaag gemakkelijk kunt volgen. Door kortere retourpaden te hebben, krijgt een PCB verbeterde elektromagnetische compatibiliteit (EMC) prestaties.
• Betere ontkoppeling tussen circuits: Stroomvlakken worden regelmatig gebruikt in PCB's in plaats van sporen omdat ze zorgen voor een betere ontkoppeling tussen circuits. Deze verbeterde ontkoppeling helpt voorkomen dat ruis en energie zich van circuit naar circuit in de voeding verspreiden.

Beste praktijken bij het ontwerpen van elektrische vlakken

Als u geïnteresseerd bent in het gebruik van power planes voor uw PCB's, wilt u de best practices voor het ontwerpen van power planes begrijpen. Door te vertrouwen op enkele van de meest gebruikelijke strategieën voor ontwerpen van elektrische vlakken, kunt u de warmte beter afvoeren en een meer symmetrische constructie produceren. Hier zijn de beste best practices voor ontwerpen van powerplane-printplaten:

Ontwerp de krachtvlakken voor een goede warmteafvoer

Een meerlaagse printplaat moet een goede warmteafvoer hebben om te voorkomen dat deze oververhit raakt en kapot gaat. Als je een meerlaags bord met power planes hebt, is het een goed idee om plane partitioning te gebruiken. U kunt ook vertrouwen op meerdere via's, omdat deze ontwerpstrategie de partitionering van vliegtuigen kan verbeteren. Met deze strategieën kun je de warmte van de PCB effectiever afvoeren terwijl je power planes gebruikt.

Gebruik meerdere domeinen

Een enkellaagse printplaat heeft meestal slechts een enkel vermogensdomein nodig om zijn componenten van stroom te voorzien wanneer deze componenten identieke spanningsvereisten hebben. Voor complexere en compactere PCB-ontwerpen met vermogensvlakken, is het de beste gewoonte om meerdere domeinen te gebruiken. De I/O-poorten van een PCB kunnen bijvoorbeeld andere spanningsvereisten hebben dan microcontroller-eenheden, waardoor u rekening moet houden met beide spanningen door het referentievlak te splitsen.

Hoewel het hebben van meerdere domeinen u kan helpen ruimte te besparen en ervoor te zorgen dat elk onderdeel het juiste vermogen heeft, kunt u nog steeds EMC-problemen, meer ruis en overspraak tegenkomen. Topfabrikanten zullen de hoogvermogen-, analoge en digitale circuits van hun powerplane-printplaten scheiden om de kans op negatieve effecten te verkleinen. Ze kunnen ook de stroomrails van elk circuit op de PCB scheiden en het stroomvlak overslaan om een ​​efficiëntere routering te krijgen. Deze ontwerpoptie vereist het gebruik van een grondvlak om geluid te absorberen en retourpaden te verkorten.

Zorg ervoor dat meerlaagse borden symmetrie hebben

Wanneer u een meerlaagse PCB ontwerpt, wilt u dat deze de juiste symmetrie heeft. Je krachtvliegtuigen spelen een belangrijke rol bij het waarborgen van deze symmetrie. Een bord met vier lagen moet bijvoorbeeld twee interne voedingsvlakken hebben. Deze ontwerpstrategie is vooral handig voor dubbelzijdige PCB's met componenten die op de onder- en bovenlaag zijn gemonteerd. Houd er rekening mee dat u op sporen moet vertrouwen om uw PCB-rendement te geven bij gebruik van meerdere stroomvlakken.

Samenwerken in teams met lay-outsoftware en de beste lay-outtools

Een andere best practice voor het produceren van powerplane-PCB's is het gebruik van lay-outsoftware waarmee u in teams kunt samenwerken. Met software in uw hoek kunt u de juiste laagafmetingen instellen, de stapel op de juiste manier rangschikken met het juiste powerplane-ontwerp en de beste materialen selecteren. Hoogwaardige lay-outsoftware kan u ook helpen bij het bepalen van de beste locaties, maten, aantallen en soorten via's.

Het gebruik van software voor samenwerking tussen teams zorgt ervoor dat u de best mogelijke ontwerpen gebruikt. Deze software kan u ook helpen uw ontwerpen effectiever te simuleren en te analyseren om de beste plaatsing en constructie van het elektrische vlak te creëren. U kunt deze software aanvullen door effectieve lay-outtools te gebruiken om het proces nog eenvoudiger te maken.

Kies Millennium Circuits Limited voor uw Power Plane PCB-behoeften

Nu u de beste werkwijzen kent voor het ontwerpen van een powerplane-PCB, heeft u een bedrijf nodig dat u de beste PCB's voor uw behoeften kan leveren. Bij Millennium Circuits Limited bieden we onze klanten hoogwaardige PCB's, inclusief meerlaagse PCB's met stroomvlakken. Dankzij onze ervaring in de industrie en ISO 9001:2015-certificering, kunt u erop vertrouwen dat u hoogwaardige PCB's ontvangt die aan uw strengste eisen voldoen wanneer u met ons samenwerkt.

Kom vandaag nog meer te weten over onze binnenlandse en offshore PCB-mogelijkheden. Als u meer informatie wilt over prijzen of vragen heeft, neem dan gerust contact met ons op of vraag een gratis offerte aan.