продукт
Новый подход
к моделированию полей
к моделированию полей
Главная >> Применение >> Типовые примеры >>
распределение тока в многослойной печатной плате, переходные отверстия печатной платы, ток через переходные отверстия, плата управления батареей, слои печатной платы
Каждый медный слой представлен отдельной расчетной областью в плоско-параллельной задаче ELCUT «Электрическое поле постоянных токов». Для каждого переходного отверстия задается единый для всех слоев потенциал. Эти потенциалы рассчитывает утилита ELCUT PCB 2.5D.
Тип задачи
Плоско-параллельная задача электрического поля постоянных токов.
Геометрия
Моделируемый участок состоит из четырех одинаковых медных слоев, соединенных десятью переходными отверстиями. Длина медного проводника около 42 мм, ширина 12 мм. Вывод батареи соединен с левыми краями всех четырех слоев. Контактная площадка R3 расположена на правом краю только верхнего слоя.
Дано
Потенциал площадки R3: 0 В;
Потенциал вывода батареи: 20 мВ (падение напряжения на этом участке платы под нагрузкой, а не напряжение батареи);
Удельная электропроводность меди: 58 МСм/м;
Толщина каждого медного слоя: 35 мкм;
Число переходных отверстий: 10.
Задача
Рассчитать перераспределение тока между четырьмя слоями платы и определить токи через переходные отверстия.
Решение
Для каждого слоя платы рассчитывается двумерное распределение тока.
На границах одного и того же переходного отверстия во всех слоях задается одинаковый, заранее неизвестный потенциал.
Скрипт на Python автоматически подбирает эти потенциалы так, чтобы для каждого отверстия сумма втекающих токов была равна сумме вытекающих.
Результаты
Ток от вывода батареи распределяется по четырем параллельным медным слоям и через переходные отверстия переходит в верхний слой, к площадке R3. Наибольшие межслойные токи протекают через отверстия, ближайшие к площадке R3. Матрица связи имеет полный ранг. Для получения решения достаточно двух итераций корректировки потенциалов.
Источник
Геометрия модели приведена по материалам Texas Instruments bq78PL114 System Design Guidelines, Application Report SLUA537, рис. 18–21. Упрощенная схема платы подготовлена специально для этого примера.
