我從多年的劃船中學(xué)到的一件事是始終尊重河流的水流。背棄它可能會(huì)導(dǎo)致一些不愉快的后果，因?yàn)槿绻粸榇俗龊脺?zhǔn)備，那么電流將使您朝著您不想走的方向走。在電路板設(shè)計(jì)中，同樣的一般警告規(guī)則也適用。高電流是設(shè)計(jì)的必要條件，但是如果您在PCB布局中未給予應(yīng)有的重視，它也可能導(dǎo)致一些不愉快的后果。

    必須在設(shè)計(jì)中管理電源和地，并正確分配給它們所連接的不同組件。用來管理PCB布局中大電流的一種技術(shù)是縫合過孔，它可以幫助通過電路板傳遞電流的熱量和能量。這是有關(guān)在下一個(gè)PCB設(shè)計(jì)中使用過孔縫合處理大電流走線的更多信息。

    電路板上的大電流問題

    許多系統(tǒng)在其操作中會(huì)消耗大量功率，并且這些系統(tǒng)中的電路板將需要傳導(dǎo)大電流。但是，如果沒有針對(duì)該電流水平正確設(shè)計(jì)電路板，則該電路板可能會(huì)在電氣上或在結(jié)構(gòu)上發(fā)生故障。例如，一塊電路板使用的金屬量不足，無法通過其電源層傳導(dǎo)電流，走線可能會(huì)變得過熱。如果散熱不正確，則會(huì)影響未為其專門設(shè)計(jì)的組件的正常運(yùn)行。最終，熱量將產(chǎn)生一個(gè)多米諾骨牌場(chǎng)景，越來越多的零件受到影響，最終導(dǎo)致電路板故障。

    高電流可能對(duì)電路板造成負(fù)面影響的另一個(gè)示例是電路板結(jié)構(gòu)的物理故障。原始電路板制造中使用的材料可以承受很多熱量，但只能承受一定程度的熱量。FR-4是用于PCB制造的標(biāo)準(zhǔn)材料，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）額定值為130攝氏度。超過該點(diǎn)，其固體形式將變得不穩(wěn)定并可能開始熔化。但是，即使在未達(dá)到該溫度之前，熱量也可能最終通過板上的任何細(xì)金屬跡線燃燒，從而形成斷路，例如保險(xiǎn)絲熔斷。

    為避免這些和其他大電流問題，必須謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)這些電路在PCB布局中的設(shè)計(jì)方式。

    大電流電路的電氣和熱量考慮

    高電流會(huì)在電路板上產(chǎn)生大量噪聲，尤其是與開關(guān)模式電源相關(guān)的電流。接通和斷開狀態(tài)之間的切換將產(chǎn)生EMI，EMI的強(qiáng)度將隨著開關(guān)的上升時(shí)間的增加而增加。雖然可以解決此問題，但也可以使用以下一些旨在降低噪聲的PCB布局技術(shù)來控制該問題。

    電源電路中的組件應(yīng)放置得足夠近，以進(jìn)行短而直接的走線連接，同時(shí)又不要破壞以下可制造性（DFM）規(guī)則的設(shè)計(jì)：

    1.電源組件應(yīng)全部位于板的同一側(cè)，以消除板內(nèi)布線的需要。

    2.電源的大電流組件（例如電感器和IC）應(yīng)盡可能靠近，以實(shí)現(xiàn)最短的連接。

    像這樣將組件放在一起，布線應(yīng)該在電源部件內(nèi)非常直接。您將希望走線盡可能寬，以保持較低的電感并降低EMI的可能性。

    這種策略將使您更好地控制電源電路中存在大電流的電氣和散熱問題，但是仍然存在將大電流路由到電路板上其他點(diǎn)的問題。這樣的大電流布線中的熱問題將需要更多的金屬，這可能需要在不止一層上布線。在這里，在大電流走線中使用縫合過孔會(huì)有所幫助。