PCB tasarımında güç düzleminin işlenmesi

Güç düzleminin işlenmesi PCB tasarımında çok önemli bir rol oynar. Tam bir tasarım projesinde, güç kaynağının işlenmesi genellikle projenin %30 – %50’sinin başarı oranını belirleyebilir. Bu sefer PCB tasarımında güç düzlemi işlemede dikkate alınması gereken temel unsurları tanıtacağız.
1. Güç işleme yaparken, iki yönü de dahil olmak üzere ilk dikkate alınması gereken mevcut taşıma kapasitesi olmalıdır.
(a) Güç hattı genişliğinin veya bakır levha genişliğinin yeterli olup olmadığı. Güç hattı genişliğini dikkate almak için önce güç sinyali işlemenin bulunduğu katmanın bakır kalınlığını anlayın. Geleneksel işlem altında, PCB’nin dış tabakasının (üst/alt tabaka) bakır kalınlığı 1oz (35um) ve iç tabakanın bakır kalınlığı fiili duruma göre 1oz veya 0.5oz olacaktır. 1oz bakır kalınlığı için normal şartlar altında 20MIL yaklaşık 1A akım taşıyabilir; 0.5oz bakır kalınlığı. Normal şartlar altında 40mil yaklaşık 1A akım taşıyabilir.
(b) Katman değişimi sırasında deliklerin boyutu ve sayısının güç kaynağı akım akış kapasitesini karşılayıp karşılamadığı. İlk olarak, tek bir açık deliğin akış kapasitesini anlayın. Normal şartlar altında, sıcaklık artışı aşağıdaki tabloya atıfta bulunulabilecek 10 derecedir.
Geçiş çapı ve güç akış kapasitesi karşılaştırma tablosu
Yukarıdaki tablodan tek bir 10mil’lik yolun 1A akım taşıyabileceği görülebilir. Bu nedenle tasarımda, güç kaynağı 2A akım ise, delik değişimi için 2mil vias kullanılırken en az 10 vias delinmelidir. Genel olarak, tasarım yaparken, küçük bir marjı korumak için güç kanalında daha fazla delik açmayı düşüneceğiz.
2. İkinci olarak, güç yolu dikkate alınmalıdır. Spesifik olarak, aşağıdaki iki husus dikkate alınmalıdır.
(a) Güç yolu mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Çok uzun olursa, güç kaynağının voltaj düşüşü ciddi olacaktır. Aşırı voltaj düşüşü proje başarısızlığına yol açacaktır.
(b) Güç kaynağının düzlemsel bölümü mümkün olduğu kadar düzenli tutulacak, ince şerit ve dambıl şeklinde bölünmeye izin verilmeyecektir.