电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法及结构技术

本发明专利技术提供了一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法及结构，包括：根据过孔加工精度和过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及功率印制电路板的过孔载流量确定过孔尺寸；根据功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸确定过孔数量；根据功率印制电路板的载流的方向确定过孔布局；选取与功率印制电路板的载流的方向作为敷铜方向；根据过孔尺寸、过孔数量和过孔布局生成所述过孔，根据所述敷铜方向对功率印制电路板上的所有过孔进行敷铜。本发明专利技术能够减少过孔局部发热，散热不均的情况，实现功率走线印制板化电源控制器的散热均匀和月球探测器电源控制器的模块化、轻量化和小型化。

【技术实现步骤摘要】
电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法及结构
本专利技术涉及卫星电源模块化设计领域，特别涉及一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法及结构。
技术介绍
提高电源控制器的功率密度是现今卫星电源发展的趋势，电源控制器模块化设计正是提高功率密度的一个有效突破口。由于模块化设计的电源控制器结构刚度高，重量较轻，维修方便。并且具有良好的可扩展性，为产品系列化的发展提供了有力保证。模块化的产品能使用在多个型号上，成熟的技术不需要重新研发和验证，大大减小了航天产业的成本，在通用化和产品化的方向迈出了一大步。随着航天市场对卫星电源轻量化、小型化、模块化日益增长的强劲需求，功率走线印制板化已经成为模块化电源控制器的发展趋势。 功率走线印制板化是将传统导线连接设计成通过多层印制板敷铜以实现电气连接的一种方法。该方法既解决了传统导线功率过大，线路无法很好散热的问题，又解决了模块厚度、重量过大的问题。同时也带来了同一电气网络不同印制板层连接的问题。同一电气网络不同印制电路板层一般以过孔实现电气连接。而不合理过孔布局会造成部分过孔载流过大，超出裕度、部分过孔无载流而造成印制板发热量大，散热不均。过孔选择和布局直接影响着印制板散热好坏。因此，过孔设计尤为重要，良好的过孔设计技术可有效减少由于过孔所增加给印制板的热量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法及结构，能够减少过孔局部发热，散热不均的情况。 为解决上述问题，本专利技术提供一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法，对每一功层率印制电路板，该方法包括:确定功率印制电路板的功率走线载流量，根据功率印制电路板的功率走线载流量确定该层的功率印制电路板的过孔载流量；根据过孔加工精度、过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及功率印制电路板的过孔载流量确定该层功率印制电路板的过孔尺寸，其中，所述过孔尺寸遵循与焊盘尺寸相近原则；根据功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸确定该层功率印制电路板的过孔数量；根据功率印制电路板的载流的方向确定该层功率印制电路板上的过孔布局，其中，过孔的排列方向与所述载流的方向垂直，功率印制电路板的载流与该层功率印制电路板的过孔为最大接触面积，且功率印制电路板的载流均匀流过该层功率印制电路板的过孔；选取与功率印制电路板的载流的方向作为敷铜方向；根据所述过孔尺寸、过孔数量和过孔布局在功率印制电路板上生成所述过孔，根据所述敷铜方向对功率印制电路板上的所有过孔进行敷铜。 根据本专利技术的另一面，提供一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔结构，功率印制电路板上设置有过孔，其中，功率印制电路板的过孔尺寸根据过孔加工精度、过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及该层功率印制电路板的过孔载流量来确定，其中，所述过孔尺寸遵循与焊盘尺寸相近原则，功率印制电路板的过孔载流量根据该层功率印制电路板的功率走线载流量来确定；功率印制电路板的过孔数量根据该层功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸来确定；功率印制电路板的过孔布局根据功率印制电路板的载流的方向来确定，其中，过孔的排列方向与所述载流的方向垂直，功率印制电路板的载流与该层功率印制电路板的过孔为最大接触面积，且功率印制电路板的载流均匀流过该层功率印制电路板的过孔；功率印制电路板上的所有过孔的敷铜方向为该层功率印制电路板的载流的方向。 与现有技术相比，本专利技术通过确定功率印制电路板的功率走线载流量，根据功率印制电路板的功率走线载流量确定该层的功率印制电路板的过孔载流量；根据过孔加工精度和过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及功率印制电路板的过孔载流量确定该层功率印制电路板的过孔尺寸，其中，所述过孔尺寸遵循与焊盘尺寸相近原则；根据功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸确定该层功率印制电路板的过孔数量；根据功率印制电路板的载流的方向确定该层功率印制电路板上的过孔布局，其中，过孔的排列方向与所述载流的方向垂直，功率印制电路板的载流与该层功率印制电路板的过孔为最大接触面积，且功率印制电路板的载流均匀流过该层功率印制电路板的过孔；选取与功率印制电路板的载流的方向作为敷铜方向；根据所述过孔尺寸、过孔数量和过孔布局在功率印制电路板上生成所述过孔，根据所述敷铜方向对功率印制电路板上的所有过孔进行敷铜。本专利技术能够解决同一电气网络不同板层间进行电气连接时，因过孔选择和布局未进行合理设计所引起局部过孔过热、散热不均的问题，不但保证印制板的机械强度，而且有益于印制电路板布线，减少过孔局部发热，散热不均的情况，实现功率走线印制板化电源控制器的散热均匀和月球探测器电源控制器的模块化、轻量化和小型化。 【附图说明】 图1是本专利技术一实施例的电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法的流程图；图2是本专利技术一实施例的电源控制器用多层功率印制电路板的过孔结构示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明。 实施例一如图1所示，本专利技术提供一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法，对每层功率印制电路板，该方法包括:步骤31，确定功率印制电路板的功率走线载流量，根据功率印制电路板的功率走线载流量确定该层的功率印制电路板的过孔载流量；步骤32，根据过孔加工精度和过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及功率印制电路板的过孔载流量确定该层功率印制电路板的过孔尺寸，其中，所述过孔尺寸遵循与焊盘尺寸相近原则；步骤33，根据功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸确定该层功率印制电路板的过孔数量；具体的，过孔选取原则需要考虑的主要因素有过孔载流量、过孔加工精度、过孔对印制板机械强度的影响以及过孔于印制板通用焊盘尺寸。过孔载流量和印制电路板功率走线直接相关，功率走线载流量决定了过孔载流量和过孔个数。但考虑过孔加工精度，过孔尺寸选择偏大有益于加工，过孔尺寸选择偏小有益于印制板的机械强度，而印制电路板的器件焊盘尺寸与过孔相近有益于印制电路板电气布线规则设置。综合上述过孔选取原则可确定印制板功率走线的过孔尺寸和数量。 步骤34，根据功率印制电路板的载流的方向确定该层功率印制电路板上的过孔布局，其中，过孔的排列方向与所述载流的方向垂直，功率印制电路板的载流与该层功率印制电路板的过孔为最大接触面积，且功率印制电路板的载流均匀流过该层功率印制电路板的过孔；具体的，过孔布局以流过过孔均匀载流为原则，以避免过孔扎堆在一起而造成过孔载流不均，该原则由敷铜方向所决定。 步骤35，如图2所示，选取与功率印制电路板的载流的方向2作为敷铜方向；步骤36，如图2所示，根据所述过孔尺寸、过孔数量和过孔布局在功率印制电路板上生成所述过孔1，根据所述敷铜方向对功率印制电路板上的所有过孔进行敷铜3，以实现功率走线的电气连接。具体的，功率走线印制板化过孔设计后，合理的过孔1选取原则和过孔布局可减少过孔局部发热，散热不均的情况。过孔局部发热是由于过孔分布不均，布置有误所导致过孔载流量不同所致，本实施例能够合理选取过孔尺寸、过孔数据和过孔布局，从而有效减少由过孔发热所造成的印本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法，其特征在于，对每一功层率印制电路板，该方法包括：确定功率印制电路板的功率走线载流量，根据功率印制电路板的功率走线载流量确定该层的功率印制电路板的过孔载流量；根据过孔加工精度、过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及功率印制电路板的过孔载流量确定该层功率印制电路板的过孔尺寸，其中，所述过孔尺寸遵循与焊盘尺寸相近原则；根据功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸确定该层功率印制电路板的过孔数量；根据功率印制电路板的载流的方向确定该层功率印制电路板上的过孔布局，其中，过孔的排列方向与所述载流的方向垂直，功率印制电路板的载流与该层功率印制电路板的过孔为最大接触面积，且功率印制电路板的载流均匀流过该层功率印制电路板的过孔；选取与功率印制电路板的载流的方向作为敷铜方向；根据所述过孔尺寸、过孔数量和过孔布局在功率印制电路板上生成所述过孔，根据所述敷铜方向对功率印制电路板上的所有过孔进行敷铜。

【技术特征摘要】
1.一种电源控制器用多层功率印制电路板的过孔设置方法，其特征在于，对每一功层率印制电路板，该方法包括: 确定功率印制电路板的功率走线载流量，根据功率印制电路板的功率走线载流量确定该层的功率印制电路板的过孔载流量； 根据过孔加工精度、过孔对印制板机械强度的影响、焊盘尺寸以及功率印制电路板的过孔载流量确定该层功率印制电路板的过孔尺寸，其中，所述过孔尺寸遵循与焊盘尺寸相近原则； 根据功率印制电路板的功率走线载流量和所述过孔尺寸确定该层功率印制电路板的过孔数量； 根据功率印制电路板的载流的方向确定该层功率印制电路板上的过孔布局，其中，过孔的排列方向与所述载流的方向垂直，功率印制电路板的载流与该层功率印制电路板的过孔为最大接触面积，且功率印制电路板的载流均匀流过该层功率印制电路板的过孔； 选取与功率印制电路板的载流的方向作为敷铜方向； 根据所述过孔尺寸、过孔数量和过孔布局在功率印制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯建文，戴永亮，张婷婷，史源，刘勇，金波，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31