CN212727555U - 一种均流供电的pcb板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种均流供电的PCB板，包括：供电模块、第一负载、第二负载，所述供电模块通过第一数量过孔以及第二数量铜箔层与第一负载连接，所述供电模块通过第三数量过孔以及第四数量铜箔层与第二负载连接，其中，第一负载与供电模块的距离小于第二负载与供电模块的距离，第一数量小于第三数量，第二数量小于第四数量，可在不增加电流监控芯片的前提下，通过对多负载供电路径上导电铜箔面积的设计，达到均流供电的效果，进而降低PCB成本；不仅可以实现多个负载的均流供电，而且还可以实现同一多管脚负载中不同管脚之间的均流供电，进一步提高均流供电效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB板设计领域，尤其是涉及一种均流供电的PCB板。
背景技术
随着电子产品功能的丰富性增强，电子产品的能耗需求也越来越大，作为电子产品的载体的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体)流过的电流也随之越来越大。
而单一供电模块或单一负载均不能有效满足设计需求，需要一个或多个相同的供电设备向多个或一个相同的负载供电，为了确保每个供电设备的输出电流基本相等或每个负载输入电流基本相等，避免单个供电设备短期过载输出(或单个负载轻载输入)造成供电设备的损伤或长期过载输出(或单个负载轻载输入)造成负载没有有效利用，需要设置相应均流供电电路(指一个供电设备(或多个相同的供电设备向)多个相同负载(或一个负载)供电时，每个供电设备的输出电流基本相等或每个负载输入电流基本相等的供电现象或方法)。
通常因为相同的负载单元不能重叠的摆放在电路板上的同一位置，现有技术中的均流供电电路大多是通过在同一个供电设备的多个供电路径上放置电流监控芯片，如图1所示，电流监控芯片间可以互相通信来读取不同路径上的电流大小进而实时调节所在路径的直流阻抗来达到每条路径上的电流传输大小基本相同；但是这种方法虽然精度较高，且电路设计复杂度也不高，但是需要额外增加电流监控及调节芯片，从而增加电子产品的成本，降低了电子产品的市场竞争力。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种均流供电的PCB板，可在不增加电流监控芯片的前提下，通过对多负载供电路径上导电铜箔面积的设计，达到均流供电的效果，进而降低PCB成本。
本实用新型第一方面提供了一种均流供电的PCB板，包括：供电模块、第一负载、第二负载，所述供电模块通过第一数量过孔以及第二数量铜箔层与第一负载连接，所述供电模块通过第三数量过孔以及第四数量铜箔层与第二负载连接，其中，第一负载与供电模块的距离小于第二负载与供电模块的距离，第一数量小于第三数量，第二数量小于第四数量。
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述供电模块通过第五数量过孔以及第六数量铜箔层与第三负载连接，其中，第二负载与供电模块的距离小于第三负载与供电模块的距离，第三数量小于第五数量，第四数量小于第六数量。
结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，第一数量过孔中还包括若干反焊盘，第三数量过孔中还包括若干反焊盘，其中第一数量过孔中反焊盘的数量大于第三数量过孔中反焊盘的数量。
进一步地，当所述第一负载与供电模块距离最近时，第一数量为1，第二数量为1，第一数量过孔中反焊盘的数量为0，第一数量过孔中反焊盘的数量小于第三数量过孔中反焊盘的数量。
结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，第三数量过孔中还包括若干反焊盘，第五数量过孔中还包括若干反焊盘，其中第三数量过孔中反焊盘的数量大于第五数量过孔中反焊盘的数量。
结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，当所述第一负载或第二负载为多管脚负载，并且多个管脚与供电模块的距离不同时，第一负载或第二负载的多个管脚分别与供电模块连接，其中与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量小于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量。
结合第一方面，在第一方面第五种可能的实现方式中，当所述第三负载为多管脚负载，并且多个管脚与供电模块的距离不同时，第三负载的多个管脚分别与供电模块连接，其中与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量小于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量。
结合第一方面，在第一方面第六种可能的实现方式中，与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔数量小于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔数量。
进一步地，与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔中反焊盘的数量大于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔中的反焊盘的数量。
本实用新型采用的技术方案包括以下技术效果：
本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种均流供电的PCB板，可在不增加电流监控芯片的前提下，通过对多负载供电路径上导电铜箔面积的设计，达到均流供电的效果，进而降低PCB成本。
本实用新型技术方案中不仅可以实现多个负载的均流供电，而且还可以实现同一多管脚负载中不同管脚之间的均流供电，进一步提高均流供电效果。
应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
为了更清楚说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中供电模块与负载之间的均流方式示意图；
图2为本实用新型方案中实施例一PCB板的一种横截面结构示意图；
图3为本实用新型方案中实施例一PCB板的另一种横截面结构示意图；
图4为本实用新型方案中实施例一PCB板的另一种横截面结构示意图；
图5为本实用新型方案中实施例一PCB板中包含两个负载时直流压降仿真结果示意图；
图6为本实用新型方案中实施例一PCB板中包含两个负载时直流阻抗仿真结果示意图；
图7为本实用新型方案中实施例二PCB板中横截面结构示意图；
图8为本实用新型方案中实施例二PCB板中多个管脚输入电流仿真结果示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
实施例一
如图2所示，本实用新型提供了一种均流供电的PCB板，包括：供电模块1、第一负载21、第二负载22，供电模块1通过第一数量过孔3以及第二数量铜箔层4与第一负载21连接，供电模块1通过第三数量过孔3以及第四数量铜箔层4与第二负载22连接，其中，第一负载21与供电模块1的距离小于第二负载22与供电模块1的距离，第一数量小于第三数量，第二数量小于第四数量。
第一数量过孔中还包括若干反焊盘31，第三数量过孔中还包括若干反焊盘31，其中第一数量过孔中反焊盘31的数量大于第三数量过孔中反焊盘31的数量。第一负载21通过单层铜箔层(L1)与供电模块1连接，第二负载22通过两层铜箔层(L1、L2)与供电模块1连接。
如图3所示，当第一负载21与供电模块1距离最近时，第一数量为1，第二数量为1，第一数量过孔3中反焊盘31的数量为0，第一数量过孔3中反焊盘31的数量小于第三数量过孔3中反焊盘31的数量。第一负载21通过单层铜箔层(L1)与供电模块1连接，第二负载22通过两层铜箔层(L1、L2)与供电模块1连接。
进一步地，如图4所示，本实用新型提供了一种均流供电的PCB板，还包括第三负载23，供电模块1通过第五数量过孔3以及第六数量铜箔层4与第三负载23连接，其中，第二负载22与供电模块1的距离小于第三负载23与供电模块1的距离，第三数量小于第五数量，第四数量小于第六数量；第三数量过孔3中还包括若干反焊盘31，第五数量过孔3中还包括若干反焊盘31，其中第三数量过孔3中反焊盘31的数量大于第五数量过孔3中反焊盘31的数量。即，第一负载21通过单层铜箔层(L1)与供电模块1连接，第二负载22通过两层铜箔层(L1、L2)与供电模块1连接，第三负载23通过三层铜箔层(L1、L2、L3)与供电模块1连接。
通过对PCB板上供电路径的铜箔面积大小进行有效设计来达到不同负载的供电路径的直流阻抗一致，进而使每条路径上的电流传输大小基本相同，即：远离供电模块的负载所在的供电路径铺铜面积(铜箔层数量)要大于靠近供电模块的负载所在的供电路径铺铜面积(铜箔层的数量)。直流压降和直流阻抗仿真示意结果如图5-图6所示，通过本实施例方案可以实现供电模块向多个负载的均流供电，可在不增加电流监控芯片的前提下，通过对多负载供电路径上导电铜箔面积的设计，达到均流供电的效果，进而降低PCB成本。
实施例二
如图7所示，本实用新型技术方案还提供了一种均流供电的PCB板，与实施例一不同的是，当第一负载21或第二负载21为多管脚负载，并且多个管脚与供电模块1的距离不同时，第一负载21或第二负载22的多个管脚分别与供电模块连接，其中与供电模块1距离近的管脚和供电模块1连接的铜箔层4的数量小于距离供电模块1距离远的管脚和供电模块1连接的铜箔层4的数量。
当第三负载23为多管脚负载，并且多个管脚与供电模块1的距离不同时，第三负载23的多个管脚分别与供电模块1连接，其中与供电模块1距离近的管脚和供电模块1连接的铜箔层4的数量小于距离供电模块1距离远的管脚和供电模块1连接的铜箔层4的数量。
与供电模块1距离近的管脚和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3数量小于距离供电模块1距离远的管脚和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3数量。
与供电模块1距离近的管脚和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3中反焊盘31的数量大于距离供电模块1距离远的管脚和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3中的反焊盘31的数量。
例如，多管脚负载包括管脚一、管脚二、管脚三，管脚一、管脚二、管脚三与供电模块1的距离不同，即位于板卡或芯片的不同侧面，且管脚一与供电模块1的距离小于管脚二与供电模块1的距离，管脚二与供电模块1的距离小于管脚三与供电模块1的距离，则，管脚一和供电模块1连接的铜箔层4的数量小于管脚二和供电模块1连接的铜箔层4的数量。管脚二和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3数量小于管脚三和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3数量。管脚一和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3中反焊盘31的数量大于管脚二和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3中的反焊盘31的数量。管脚二和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3中反焊盘31的数量大于管脚三和供电模块1连接的铜箔层4中的过孔3中的反焊盘31的数量。设置反焊盘的目的是为了切断过孔和对应的铜箔层连通，即，管脚一通过单层铜箔层(L1)与供电模块1连接，管脚二通过两层铜箔层(L1、L2)与供电模块1连接，管脚三通过三层铜箔层(L1、L2、L3)与供电模块1连接，各管脚输入电流仿真示意结果如图8所示。
需要说明的是，本实用新型技术方案中每个负载与供电模块连接的铜箔层的数量以及过孔的数量，均可以通过仿真软件(PowerDC)仿真计算获得，其具体数量可以根据实际情况进行仿真调整，反焊盘是否设置以及设置的具体数量，也可以通过仿真软件(PowerDC)仿真计算结果获得，本实用新型在此不做限制。本发明第一负载、第二负载、第三负载均可以是CPU内核中每一相VRM(Voltage Regulat or Module，电压调节模组)。
本实用新型技术方案以包括两个、三个负载以及4层铜箔层(L1、L2、L3、L4)为例进行说明，在实际应用中，也可以是三个以上的负载，也可以是包括4个以上的铜箔层，本实用新型在此不做限制。
本实用新型技术方案中不仅可以实现多个负载的均流供电，而且还可以实现同一多管脚负载中不同管脚之间的均流供电，进一步提高均流供电效果。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种均流供电的PCB板，其特征是，包括：供电模块、第一负载、第二负载，所述供电模块通过第一数量过孔以及第二数量铜箔层与第一负载连接，所述供电模块通过第三数量过孔以及第四数量铜箔层与第二负载连接，其中，第一负载与供电模块的距离小于第二负载与供电模块的距离，第一数量小于第三数量，第二数量小于第四数量。
2.根据权利要求1所述的均流供电的PCB板，其特征是，还包括第三负载，所述供电模块通过第五数量过孔以及第六数量铜箔层与第三负载连接，其中，第二负载与供电模块的距离小于第三负载与供电模块的距离，第三数量小于第五数量，第四数量小于第六数量。
3.根据权利要求1所述的均流供电的PCB板，其特征是，第一数量过孔中还包括若干反焊盘，第三数量过孔中还包括若干反焊盘，其中第一数量过孔中反焊盘的数量大于第三数量过孔中反焊盘的数量。
4.根据权利要求3所述的均流供电的PCB板，其特征是，当所述第一负载与供电模块距离最近时，第一数量为1，第二数量为1，第一数量过孔中反焊盘的数量为0，第一数量过孔中反焊盘的数量小于第三数量过孔中反焊盘的数量。
5.根据权利要求2所述的均流供电的PCB板，其特征是，第三数量过孔中还包括若干反焊盘，第五数量过孔中还包括若干反焊盘，其中第三数量过孔中反焊盘的数量大于第五数量过孔中反焊盘的数量。
6.根据权利要求1所述的均流供电的PCB板，其特征是，当所述第一负载或第二负载为多管脚负载，并且多个管脚与供电模块的距离不同时，第一负载或第二负载的多个管脚分别与供电模块连接，其中与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量小于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量。
7.根据权利要求2所述的均流供电的PCB板，其特征是，当所述第三负载为多管脚负载，并且多个管脚与供电模块的距离不同时，第三负载的多个管脚分别与供电模块连接，其中与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量小于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层的数量。
8.根据权利要求6或7所述的均流供电的PCB板，其特征是，与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔数量小于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔数量。
9.根据权利要求8所述的均流供电的PCB板，其特征是，与供电模块距离近的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔中反焊盘的数量大于距离供电模块距离远的管脚和供电模块连接的铜箔层中的过孔中的反焊盘的数量。
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| CN (1) | CN212727555U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116705756A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-05 | 之江实验室 | 一种晶圆集成系统基板及直流压降优化方法 |
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2020
- 2020-07-29 CN CN202021535330.8U patent/CN212727555U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN116705756A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-05 | 之江实验室 | 一种晶圆集成系统基板及直流压降优化方法 |
| CN116705756B (zh) * | 2023-08-03 | 2023-12-12 | 之江实验室 | 一种晶圆集成系统基板及直流压降优化方法 |
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