Marin说PCB之VIA的载流计算知多少

 中午小编我在餐厅吃饭的时候，旁边新的一个EE同事杨千幻问我说正常我们做PCB设计的时候，一个VIA可以承载多大的电流啊？我回复他说到你猜可以过多大的电流呢？他说听说是一个VIA可以过1A的电流吧，我说你这个讲的太片面了，通常来说我们单板上的VIA的载流和很多因素有关系的，你只说一个VIA可以载流多少安，前提条件啥的都没有，你这个不是妥妥的耍流氓嘛？

网上也有下面这个计算公式的说法的：一般VIA的载流能力方程为：

I表示电流，以安培为单位，

T是相对于环境温度的温度变化，以°C 为单位，

A是以密耳为单位的横截面积，

K是校正因子，在内部导体中等于 0.024，在外部导体中等于 0.048，

1和2分别为 0.44 和 0.75。

如下图表格所示，通孔孔径的电流承载能力，同样会制约铜箔的设计，但是，数据显示，孔径大小与载流能力不是线性增 长的关系，主要原因是：由于VIA处的电流分布的不均匀性，实际放置多个过孔时，由于其电流的分布不是均等的，跟过孔的分布、数量、位置等都是有关系。

小编我的建议就是最好在有条件的情况下还是做一下PI的DC仿真看下比较好，尤其是在电源换层地方，例如负载的MAX电流是10A,你在电源芯片输出换层的地方只是打了2个10MIL的过孔，那么在DC仿真的时候你这个地方的过孔的载流就很变得很大了。

正常我们设计的PCB的时候VIA的载流是和单板的厚度，VIA的直径，VIA孔壁电镀的厚度（一般是1MIL也即是25UM，IPC-A-6012里面的三级标准来，三级标准的要求是：最小孔铜是20UM，平均是25UM），这里小编我给大家推荐一个我经常使用的计算过孔载流的软件---Saturn PCB Design Toolkit，下面给大家讲解一下这个软件怎么使用的：其官网上提供的版本是8.0的系列的，建议去下载一个最新版本的使用一下。          

一，打开Saturn PCB Design Toolkit，找到 via -Properties这个选项，

二，接着就是设置VIA的一些参数，首先我们先看下VIA_Characteristics 这个参数的设置：

  相关参数的详细的解释如下图所示：

三，下面是给出的VIA的一些其他参数的信息，例如过孔的寄生电容，寄生电感,阻抗等，其实我们一般在做PCB设计电源模块设计的时候比较关心的只是VIA的载流这个参数，像那些过孔的寄生电容，寄生电感等都是在高速线的VIA的使用的时候才去关心这些数值的。

四，软件右边的参数设置如下图所示：

以上的数值设置好了，一个VIA的直径是10MIL，内层焊盘的直径是22MIL，VIA的厚度是62MIL，过孔参考平面的直径是40MIL，过孔的孔壁镀铜厚度是25UM(1MIL)，层叠设置选择多层板通孔，温升设置10度，环境温度是22度，板材就按照默认设置，那么这个VIA的载流就是1.45A左右了。

小编我私下也有对比过几款不同的计算VIA载流的工具：Sierra Circuitshttps://www.bing.com/alink/link?url=https%3A%2F%2Fwww.protoexpress.com%2F&source=serp-local&h=1p39c4D%2F0dm1k08icJUZQ1F1ay0Qsq4symYsdq5TFF0%3D&p=lw_tpt&ig=9875FE64AE854968A774A5D9DB196671&ypid=YN113x1998947

我们把上面的VIA的参数代入到这个软件中看下结果：VIA的载流大致是1.33A左右，和上面的那个软件相差不是很大的，少了大概0.12A。

 这个上面也有一个软件操作的使用教程，不过都是英文的，小编我是可以听的懂得，就是不知道诸位道友们是否可以GET到了。

还有一个是EDA365官网上的，这个就比较简略一些了：

EDA365---PCB过孔载流计算器https://www.eda365.com/article-11-1.html

相同的VIA的参数也导入到这个软件中结果如下：1.66A,比第一款软件多了0.21A，第二款多了0.33A,这个感觉裕量有点大啊。

因为小编我这边的使用最多的也是第一款软件：Saturn PCB Design Toolkit，其他两个用的很少，也不知道有啥负反馈，上面我也给出了这三款软件的计算后的相关VIA载流的数值的比对了，要是道友您还是感觉其他的软件用起来比较好的话，小编我也是没有办法啊，毕竟每个人的喜好不同嘛。

好了，诸位道友们以上就是本期的所有内容了，我们下期文章不见不散。

 

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