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标题: 过孔间距设定在不同情况下的理论分析 [打印本页]

作者: rainhit    时间: 2008-7-23 15:33
标题: 过孔间距设定在不同情况下的理论分析
大家都知道,有些过孔间距应该越近越好,而有些过孔则相反,间距越大越好。现在我针对不同情况从理论上分析一下(高手请跳过:))。
: Y7 m: t# F- O* w2 J2 d先说明一点,不管怎么做我们目的只有一个:从EMC的角度考虑,尽量减少过孔的电感。% x$ P# W& D, I
5 e1 P8 D# H5 |2 `
如果把过孔看作电感,那么这些电感的联接形式为并联(以下的电感与过孔同义)。
( ^/ N0 Z2 c; {3 {以两个过孔为例, + e$ N* r1 ?3 r# g# Z
异侧并联时的等效电感:5 Q  I$ S5 S2 {+ d1 T& l9 O
( N2 Q% Z5 `/ X* d  m
同侧并联时的等效电感:
6 j  n6 S4 R( {$ T4 p/ ~, ~4 X : L3 s5 L) ~  R, e5 A5 Y: f) A5 P
(以上公式和同侧并联、异侧并联的概念参考《电路基础》教材。)在过孔这种简单的情况下,也可以说过孔流有相同方向的电流为同侧并联,流有相反方向的电流为异侧并联。
* d* v: }0 J3 b5 y1 \: e5 X. W# O$ [' O4 u. R1.
$ r. R) S% \! [0 _/ E2 P
异侧并联:这种情况是非常常见的,而且是不可避免的。比如电容的两端的过孔,其电流方向正好相反。
5 x1 H  S& L: z5 W5 V为简化起见,我们假设过孔的电感相同,都为L,那么此时的等效电感为:
# \" @7 d( L1 V/ M4 t9 {$ [0 h 6 E8 v6 c6 C: O* E
从上式可以看出,为了降低等效电感,在L固定的情况下,只有增加M,而主要手段就是使两个电感彼此接近。那么M会不会超过L呢,这是不可能的,M只能越来越接近L(原理很简单,电路书上都有自感和互感定义,用一句简单的话概括就是,耦合过来的磁链只占总磁链的一部分)。) {; C( ~: Z* ^# }3 }
2, C( m- x# t9 _! I0 v
同侧并联:这种情况一般都是为了改善EMC,比如在电容的同一端增加过孔数目。
% m$ R' P' x1 Y8 Y2 V; `2 S为简化起见,我们假设过孔的电感相同,都为L,那么此时的等效电感为:5 i1 M& P& T( A7 l# l) C
8 I% r& @3 k# J5 L- Y
从上式可以看出,由于M<L,因此并联后的等效电感小于自感,但为了加强效果,M越小越好,因此使电感的距离越远越好(这个需要综合考虑,远到一定程度,会增加线条的电感,使效果变差)。
: W: h! [& t) z0 ~为了增加对比效果,我把一本书的一个图例拍了下来用于形象化(拍得很烂,具有立体感)
* C8 d, r$ ]1 `( Y5 n0 B% l0 `/ P
9 G7 L7 }3 P  E" O1 l" k) [8 P+ R/ X) s) C( L/ f

6 h0 F9 |( c" _" ?, K( Y  W

3 {' j7 t- ~6 E  i. Z, @' O4 F

作者: FrankFU    时间: 2012-9-20 14:04
请教: 过孔的电感和孔径大小有没有关系?
3 v* |; d1 Y: c( m# M0 J" W6 H. Q7 x& X4 i3 Z
不太明白何为同侧并联及异侧并联。
作者: redeveryday    时间: 2012-9-21 16:54
过孔的寄生电感在高速的的数字电路中危害要大于寄生电容,会消弱旁路电容的作用。减弱整个电源系统的滤波效用。L=5.08H{in(4h/d)+1},  其中,H是指过孔的长度;d指中心钻孔的直径。L指寄生电感值。所以从公式中可以看出孔径对寄生电感大小的影响了。




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