Quan es tracta de PCB disseny, la limitació creada per la capacitat actual del cablejat de PCB és fonamental.

La capacitat actual del cablejat al PCB està determinada per paràmetres com l’amplada del cablejat, el gruix del cablejat, l’augment de temperatura màxim requerit, tant si el cablejat és interior com exterior i si està cobert de resistència al flux.

En aquest article, parlarem del següent:

01:00 Què és l’amplada de la línia de PCB?

El cablejat del PCB o el conductor de coure del PCB poden conduir el senyal a la superfície del PCB. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Els gruixos i gruixos del cablejat de PCB calibrats correctament ajuden a minimitzar l’acumulació de calor a la placa. Com més ampla sigui l’amplada de la línia, menor serà la resistència al corrent i menys acumulació de calor. L’amplada del cablejat del PCB és la dimensió horitzontal i el gruix és la dimensió vertical.

El disseny de PCB sempre comença amb l’amplada de línia per defecte. Tot i això, aquesta amplada de línia per defecte no sempre és adequada per al PCB desitjat. Això es deu al fet que heu de tenir en compte la capacitat de càrrega actual del cablejat per determinar l’amplada del cablejat.

A l’hora de determinar l’amplada de línia correcta, tingueu en compte diversos factors:

1. Gruix de coure: el gruix de coure és el gruix real del cablejat al PCB. El gruix de coure per defecte per a PCBS d’alta intensitat és d’1 unça (35 micres) a 2 unces (70 micres).

2. Àrea de la secció transversal del conductor: per tenir una major potència de PCB, és necessari tenir una àrea de la secció transversal més gran del conductor, que sigui proporcional a l’amplada del conductor.

3. Ubicació de la traça: capa inferior o superior o interior.

02:00 Com dissenyar PCB d’alta intensitat?

Digital circuits, RF circuits and power circuits mainly process or transmit low power signals. The copper in these circuits weighs 1-2Oz and carries a current of 1A or 2A. En algunes aplicacions, com ara el control del motor, es requereix un corrent de fins a 50A, que requerirà més coure a la PCB i més amplada de fil.

El mètode de disseny per a requisits de corrent elevat és ampliar el cablejat de coure i augmentar el gruix del cablejat a 2OZ. Això augmentarà l’espai al tauler o augmentarà el nombre de capes del PCB.

3. Criteris de distribució de PCB actuals:

Reduce the length of high-current cabling

Els cables més llargs tenen una resistència més alta i porten major corrent, cosa que provoca pèrdues de potència més altes. Com que les pèrdues d’energia generen calor, la vida de la placa de circuits s’escurça.

Calculeu l’amplada del cablejat quan es produeixin pujades i baixades de temperatura adequades

L’amplada de la línia és una funció de variables com la resistència i el corrent que hi circula i la temperatura permesa. Generalment, es permet un augment de la temperatura de 10 ℃ a temperatures ambient superiors a 25 ℃. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Aïllar components sensibles d’ambients d’alta temperatura

Alguns components electrònics, com ara referències de tensió, convertidors analògics a digitals i amplificadors operatius, són sensibles als canvis de temperatura. Quan aquests components s’escalfen, el seu senyal canvia.

Se sap que les plaques d’alt corrent generen calor, de manera que els components s’han de mantenir a distància dels entorns d’alta temperatura. Podeu fer-ho fent forats al tauler i proporcionant dissipació de calor.

Traieu la capa de resistència de soldadura

Per augmentar la capacitat de flux actual del cable, es pot eliminar la capa barrera de soldadura i exposar el coure que hi ha a sota. Després es pot afegir soldadura addicional al fil, cosa que augmentarà el gruix del fil i reduirà el valor de resistència. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

La capa interna s’utilitza per al cablejat d’alta intensitat

Si la capa exterior del PCB no té prou espai per a un cablejat més gruixut, es pot omplir el cablejat a la capa interna del PCB. A continuació, podeu utilitzar la connexió del forat passant al dispositiu exterior de corrent elevat.

Afegiu tires de coure per obtenir un corrent més alt

Per a vehicles elèctrics i inversors d’alta potència amb una intensitat superior a 100A, el cablejat de coure pot no ser la millor manera de transmetre potència i senyals. En aquest cas, podeu utilitzar barres de coure que es poden soldar al coixinet del PCB. La barra de coure és molt més gruixuda que el filferro i pot transportar grans corrents segons sigui necessari sense cap problema de calefacció.

Utilitzeu sutures de forats passants per transportar diversos cables sobre diverses capes de corrent elevat

Quan el cablejat no pot transportar el corrent desitjat en una sola capa, el cablejat es pot encaminar sobre diverses capes i tractar-les unint les capes. En el cas del mateix gruix de les dues capes, això augmentarà la capacitat de càrrega del corrent.

conclusió

Hi ha molts factors complicats a l’hora de determinar la capacitat de corrent del cablejat. No obstant això, els dissenyadors de PCB poden confiar en la fiabilitat de les calculadores de gruix de línia per ajudar a dissenyar les seves taules de manera eficient. Quan es dissenyen PCBS fiables i d’alt rendiment, la configuració correcta de l’amplada de la línia i la capacitat de càrrega actual pot recórrer un llarg camí.