Skip to main content
← Zpět na hlavní stránku
Bezplatný nástroj analýzy prokovů IPC-2221

Kalkulačka proudu prokovů

Analýza proudové kapacity pokovených průchozích otvorů DPS

Odhadněte proudovou zatížitelnost prokovů a počet pokovených průchozích otvorů (PTH) pro napájení DPS. Mocninný vztah IPC-2221 pro spoje přibližně aplikujeme na průřez stěny prokovu; norma vzorec pro prokovy neobsahuje. Návrh tepelných prokovů pro velké proudy ověřte měřením teploty.

🔌

Proudová kapacita prokovu

Vypočítejte maximální proud na prokov na základě průměru otvoru, tloušťky pokovení a nárůstu teploty. Nezbytné pro návrh napájecí sítě v aplikacích s vysokým proudem.

🌡️

Návrh tepelných prokovů

Navrhujte tepelné prokovy pro odvod tepla od výkonových součástek. Vypočítejte optimální konfiguraci pole prokovů pro efektivní přenos tepla do vnitřních měděných vrstev.

📐

Optimalizace počtu prokovů

Určete minimální počet paralelních prokovů potřebných pro vaše proudové požadavky. Vybalancujte plochu DPS s tepelným/elektrickým výkonem.

Parametry prokovu

MOD: VIA_CUR_V1
mm
µm
mm
°C
Analýza proudu prokovu

Kontrola kapacity

Celková kapacita
1.90A

1 prok. × 1.90 A každý

Proud na prokov
1.902A
Odpor na prokov
1.102mΩ
Celkový odpor
1.102mΩ
Úbytek napětí
2.096mV
Průřez prokovu (není v měřítku) — 1 vias0.3mm25µm

Návrhová doporučení

Tipy pro dimenzování prokovů

  • •Standardní prokov (0.3mm) vede 1.90A na prokov
  • •Průřez: 25,525 μm²
  • •Pro vyšší proud: použijte větší prokovy nebo zvyšte tloušťku pokovení

Doporučení pro pole prokovů

  • •Paralelní prokovy rovnoměrně sdílejí proud při správném připojení
  • •Umístěte prokovy do mřížky poblíž napájecích vývodů pro lepší rozložení
  • •Zvažte tepelné prokovy pro odvod tepla od výkonových součástek

Proč je výpočet proudu prokovu důležitý

✓

Prevence selhání prokovu

Příliš malé prokovy se mohou při velkém proudu přehřát a selhat. Kalkulačka poskytuje odhad pro rozměry pokovených otvorů; bezpečnostní rezervu určete sami.

✓

Optimalizace rozvodu napájení

Více paralelních prokovů snižuje celkový odpor a zlepšuje dodávku energie k vašim součástkám. Vypočítejte optimální počet prokovů pro minimalizaci úbytku napětí při přechodu mezi vrstvami.

✓

Odvod tepla

Tepelné prokovy vedou teplo od povrchových součástek do vnitřních měděných vrstev. Správná velikost prokovů a návrh pole jsou kritické pro řízení teploty ve výkonové elektronice.

✓

Jak funguje odhad prokovů

Naše kalkulačka proudu prokovů aplikuje mocninný vztah IPC-2221 pro spoje na průřez pokovené stěny. IPC-2221 nemá zvláštní vzorec pro prokovy. Výsledek je hrubý odhad; kritické návrhy ověřte měřením.

✓

Analýza odporu prokovu

Vypočítejte odpor prokovu a úbytek napětí pro přesnou analýzu integrity napájení. Nezbytné pro nízkonapěťové, vysokoproudé návrhy, kde záleží na každém miliomu.

✓

Režim návrhu

Použijte náš režim návrhu k zadání proudového požadavku a automatickému výpočtu minimálního počtu prokovů potřebných pro spolehlivý provoz.

Technický průvodce proudovou kapacitou prokovů

Proudová kapacita prokovu je určena průřezem měděné stěny (mezikruží), která se vytvoří při vrtání a pokovení pokoveného průchozího otvoru. Měděné pokovení na stěně otvoru je obvykle 18-35 μm, což vytváří dutý měděný válec, který musí vést proud mezi vrstvami DPS.

Proudová zatížitelnost prokovu závisí na několika faktorech: konečném průměru otvoru, tloušťce měděného pokovení, délce prokovu (tloušťce desky) a maximálním povoleném nárůstu teploty. Pomocí vzorce IPC-2221 vypočítáme průřez měděné stěny a určíme bezpečný proud prokovu pro vaše parametry.

Pro aplikace s vysokým proudem přesahujícím 1-2A na prokov se doporučují více paralelních prokovů. Tento přístup rozděluje proudovou zátěž, snižuje celkový odpor a zlepšuje tepelné vlastnosti. Režim návrhu naší kalkulačky pomáhá určit optimální počet prokovů pro vaše konkrétní proudové požadavky.

FAQ k proudové kapacitě prokovů

Jak se vypočítává proudová kapacita prokovu?

Proudová kapacita prokovu se vypočítává pomocí vzorce IPC-2221 aplikovaného na průřez prstencového měděného povlaku. Kapacita závisí na průměru otvoru, tloušťce měděného pokovení a povoleném nárůstu teploty. Silnější pokovení (obvykle 25-35 μm) poskytuje vyšší proudovou zatížitelnost.

Kolik prokovů je potřeba pro aplikace s vysokým proudem?

Pro aplikace s vysokým proudem použijte více paralelních prokovů k rozdělení proudové zátěže. Obecné pravidlo je použít dostatek prokovů, aby každý vedl maximálně 0,5-1A pro udržení nízkého nárůstu teploty. Pro 10A to je přibližně 10-20 standardních prokovů (otvor 0,3 mm, pokovení 25 μm).

Jaký je rozdíl mezi tepelnými a signálovými prokovy?

Tepelné prokovy jsou optimalizovány pro přenos tepla, ne elektrického proudu. Obvykle mají větší průměry (0,3-0,5 mm), vyplněnou nebo zakrytou konstrukci a jsou umístěny v polích pod výkonovými součástkami. Signálové prokovy jsou dimenzovány pro přizpůsobení impedance a jsou obvykle menší (0,15-0,25 mm).

Má tloušťka pokovení významný vliv na proudovou kapacitu?

Ano, tloušťka pokovení přímo ovlivňuje průřez mědi. Standardní pokovení (25 μm) poskytuje základní kapacitu. Zvýšení na 35 μm (typické pro výkonové DPS) zvyšuje kapacitu přibližně o 30%. Někteří výrobci nabízejí 50 μm+ pro aplikace s vysokým proudem.

Mám použít vyplněné nebo duté prokovy pro napájení?

Pro napájecí aplikace poskytují vyplněné prokovy (vyplněné mědí nebo vodivou epoxidovou pryskyřicí) lepší tepelné a elektrické vlastnosti. Jsou však dražší. Duté prokovy fungují dobře při použití více paralelních prokovů, což je často ekonomičtější než méně vyplněných.

Jak délka prokovu ovlivňuje proudovou kapacitu?

Delší prokovy (silnější desky) mají větší odpor, ale stejnou proudovou kapacitu při daném nárůstu teploty. Hlavním problémem je odpor prokovu způsobující úbytek napětí. Pro silné desky (>2 mm) zvažte větší průměry prokovů nebo více paralelních prokovů.

Související články a návody

Další kalkulačky pro DPS

Související nástroje a zdroje

Potřebujete další výpočty pro návrh DPS?

Naše kalkulačka proudu prokovů spolupracuje s kompletní sadou nástrojů pro návrh DPS. Vypočítejte šířku spojů pro napájecí vedení nebo analyzujte impedanci pro vysokorychlostní signály. Přečtěte si náš průvodce 'Tepelný prokov vs signálový prokov' pro osvědčené návrhové postupy.