Odnos između širine traga i struje u PCB dizajn

Ovo je problem zbog kojeg mnogi ljudi imaju glavobolju. Pronašao sam neke informacije sa interneta i sredio ih na sljedeći način. Moramo znati da je debljina bakarne folije 0.5oz (oko 18μm), 1oz (oko 35μm), 2oz (oko 70μm) bakra, 3oz (oko 105μm) i više.

1. Online obrasci

Vrijednost nosivosti navedena u podacima tabele je maksimalna trenutna vrijednost nosivosti pri normalnoj temperaturi od 25 stepeni. Stoga se u stvarnom dizajnu moraju uzeti u obzir različiti faktori kao što su različita okruženja, proizvodni procesi, procesi ploča i kvaliteta ploča. Stoga je tabela data samo kao referentna vrijednost.

2. Trenutna nosivost bakarne folije različite debljine i širine prikazana je u sljedećoj tabeli:

Napomena: Kada se bakar koristi kao provodnik za prolazak velikih struja, nosivost struje širine bakarne folije treba biti umanjena za 50% u odnosu na vrijednost u tabeli radi razmatranja izbora.

3. Odnos između debljine bakarne folije, širine traga i struje u dizajnu PCB-a

Treba znati što se naziva porastom temperature: trenutni efekat grijanja nastaje nakon što provodnik teče. Kako vrijeme prolazi, temperatura površine provodnika nastavlja rasti sve dok se ne stabilizira. Stabilno stanje je da temperaturna razlika prije i poslije u roku od 3 sata ne prelazi 2°C. U ovom trenutku, izmjerena temperatura površine provodnika je konačna temperatura provodnika, a jedinica temperature je stepen (°C). Dio rastuće temperature koji prelazi temperaturu okolnog zraka (temperatura okoline) naziva se porast temperature, a jedinica porasta temperature je Kelvin (K). U nekim člancima i izvještajima o ispitivanju i ispitnim pitanjima o porastu temperature, jedinica za porast temperature često se piše kao (℃), i nije prikladno koristiti stupnjeve (℃) za izražavanje porasta temperature.

PCB podloge koje se obično koriste su FR-4 materijali. Čvrstoća prianjanja i radna temperatura bakarne folije su relativno visoke. Generalno, dozvoljena temperatura PCB-a je 260℃, ali stvarna temperatura PCB-a ne bi trebalo da pređe 150℃, jer ako prekorači ovu temperaturu, ona je veoma blizu tački topljenja lema (183°C). Istovremeno treba uzeti u obzir i dozvoljenu temperaturu komponenti na vozilu. Generalno, IC-ovi civilnog kvaliteta mogu izdržati najviše 70°C, industrijski IC-i su 85°C, a IC-i vojnog kvaliteta mogu izdržati najviše 125°C. Stoga, temperaturu bakarne folije u blizini IC-a na PCB-u sa civilnim IC-ovima treba kontrolisati na nižem nivou. Samo uređaji velike snage sa većom temperaturnom otpornošću (125℃～175℃) mogu biti veći. Temperatura PCB-a, ali također treba uzeti u obzir utjecaj visoke temperature PCB-a na rasipanje topline energetskih uređaja.