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过孔间距设定在不同情况下的理论分析

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发表于 2008-7-23 15:33 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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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:))。2 R8 p$ a; L$ o0 W5 ~9 q
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。
5 o: A8 y! D; q$ w2 w) l
4 r6 l( }/ ]3 f! m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)。
# K7 H( I: }( g3 A" C以两个过孔为例,
7 v* _  s$ Q  N4 `  H3 F  z异侧并联时的等效电感:" z" D, t- C6 [  D

# L4 U5 `- a4 w同侧并联时的等效电感:
1 B+ y! C" p/ @* f5 e5 A1 i 6 i! u$ O1 j) ^- _' |
(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。
3 ^( ]4 [; K) w$ {& T+ A* y1.( U  ?) f0 r/ A
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。
. w) Q% }/ K7 W) m" `7 ^# |& K, A' o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:; U8 w+ }' r. \3 k6 L

! u  T, ~! q) Q& l! E% x, o; ^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+ m! N, z3 E5 s  s2$ G$ P, W( S+ m( k# N7 \+ ~
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。$ t7 }6 t/ R8 g0 w& d, r  H' J
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:
' H' d+ C- R8 @- Z3 x9 a   ]: J3 o' G8 p+ ~3 Q/ t
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)。
0 j: o# w( o* l4 |9 K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)4 B" |& c* \- c
6 a5 y3 m! Z' J* H9 g
3 Q* D7 w: N. M# d: d1 A

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该用户从未签到

2#
发表于 2012-9-20 14:04 | 只看该作者
请教: 过孔的电感和孔径大小有没有关系?
# l; @' K& p* i  w& ^* b% [; S: ?4 i; b+ i
不太明白何为同侧并联及异侧并联。

该用户从未签到

3#
发表于 2012-9-21 16:54 | 只看该作者
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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