Όταν πρόκειται για την PCB σχεδιασμός, ο περιορισμός που δημιουργείται από την τρέχουσα ικανότητα καλωδίωσης PCB είναι κρίσιμος.

Η τρέχουσα χωρητικότητα της καλωδίωσης στο PCB καθορίζεται από παραμέτρους όπως το πλάτος της καλωδίωσης, το πάχος της καλωδίωσης, η μέγιστη απαιτούμενη αύξηση θερμοκρασίας, αν η καλωδίωση είναι εσωτερική ή εξωτερική και αν καλύπτεται με αντίσταση ροής.

Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τα ακόλουθα:

ένας Τι είναι το πλάτος γραμμής PCB;

Η καλωδίωση PCB ή ο χάλκινος αγωγός στο PCB, μπορούν να μεταφέρουν το σήμα στην επιφάνεια του PCB. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Τα σωστά βαθμονομημένα πλάτη και πάχη καλωδίωσης PCB βοηθούν στην ελαχιστοποίηση της συσσώρευσης θερμότητας στον πίνακα. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος της γραμμής, τόσο μικρότερη είναι η αντίσταση στο ρεύμα και τόσο λιγότερη η συσσώρευση θερμότητας. Το πλάτος καλωδίωσης PCB είναι η οριζόντια διάσταση και το πάχος είναι η κάθετη διάσταση.

Ο σχεδιασμός PCB ξεκινά πάντα με το προεπιλεγμένο πλάτος γραμμής. However, this default line width is not always appropriate for the desired PCB. Αυτό συμβαίνει επειδή πρέπει να λάβετε υπόψη την τρέχουσα ικανότητα μεταφοράς της καλωδίωσης για να προσδιορίσετε το πλάτος της καλωδίωσης.

Κατά τον προσδιορισμό του σωστού πλάτους γραμμής, λάβετε υπόψη πολλούς παράγοντες:

1. Πάχος χαλκού – Το πάχος του χαλκού είναι το πραγματικό πάχος καλωδίωσης στο PCB. Το προεπιλεγμένο πάχος χαλκού για PCBS υψηλής ισχύος είναι 1 ουγγιά (35 μικρά) έως 2 ουγγιές (70 μικρά).

2. Εμβαδόν διατομής αγωγού-Για να έχετε μεγαλύτερη ισχύ PCB, είναι απαραίτητο να έχετε μεγαλύτερη επιφάνεια διατομής του αγωγού, η οποία είναι ανάλογη με το πλάτος του αγωγού.

3. Θέση του ίχνους – κάτω ή πάνω ή εσωτερική στρώση.

δύο Πώς να σχεδιάσετε PCB υψηλής τάσης;

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. Σε ορισμένες εφαρμογές, όπως ο έλεγχος κινητήρα, απαιτείται ρεύμα έως 50Α, το οποίο θα απαιτήσει περισσότερο χαλκό στο PCB και μεγαλύτερο πλάτος καλωδίου.

Η μέθοδος σχεδιασμού για υψηλές απαιτήσεις ρεύματος είναι η διεύρυνση της καλωδίωσης χαλκού και η αύξηση του πάχους της καλωδίωσης σε 2OZ. Αυτό θα αυξήσει το χώρο στον πίνακα ή θα αυξήσει τον αριθμό των επιπέδων στο PCB.

3. Υψηλά τρέχοντα κριτήρια διάταξης PCB:

Reduce the length of high-current cabling

Τα μακρύτερα καλώδια έχουν μεγαλύτερη αντίσταση και μεταφέρουν υψηλότερο ρεύμα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερες απώλειες ισχύος. Επειδή οι απώλειες ισχύος παράγουν θερμότητα, η διάρκεια ζωής της πλακέτας κυκλώματος μειώνεται.

Υπολογίστε το πλάτος της καλωδίωσης όταν αυξάνεται και πέφτει η κατάλληλη θερμοκρασία

The line width is a function of variables such as resistance and the current flowing through it and the allowable temperature. Γενικά, επιτρέπεται αύξηση θερμοκρασίας 10 σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος άνω των 25. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Απομονώστε ευαίσθητα συστατικά από περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας

Ορισμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, όπως αναφορές τάσης, μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό και λειτουργικοί ενισχυτές, είναι ευαίσθητα στις αλλαγές θερμοκρασίας. Όταν αυτά τα εξαρτήματα θερμαίνονται, το σήμα τους αλλάζει.

Οι πλάκες υψηλού ρεύματος είναι γνωστό ότι παράγουν θερμότητα, επομένως τα εξαρτήματα πρέπει να διατηρούνται σε απόσταση από περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας. Μπορείτε να το κάνετε αυτό κάνοντας τρύπες στον πίνακα και παρέχοντας διάχυση θερμότητας.

Αφαιρέστε το στρώμα αντίστασης συγκόλλησης

Για να αυξήσετε την τρέχουσα ικανότητα ροής του σύρματος, το στρώμα φράγματος συγκόλλησης μπορεί να αφαιρεθεί και ο χαλκός από κάτω να εκτεθεί. Στη συνέχεια μπορεί να προστεθεί πρόσθετη συγκόλληση στο σύρμα, το οποίο θα αυξήσει το πάχος του σύρματος και θα μειώσει την τιμή αντίστασης. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

Το εσωτερικό στρώμα χρησιμοποιείται για καλωδίωση υψηλής τάσης

Εάν το εξωτερικό στρώμα του PCB δεν έχει αρκετό χώρο για παχύτερη καλωδίωση, η καλωδίωση μπορεί να γεμίσει στο εσωτερικό στρώμα του PCB. Στη συνέχεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη σύνδεση μέσω της οπής στην εξωτερική συσκευή υψηλής τάσης.

Προσθέστε λωρίδες χαλκού για υψηλότερο ρεύμα

Για ηλεκτρικά οχήματα και μετατροπείς υψηλής ισχύος με ρεύμα άνω των 100Α, η καλωδίωση από χαλκό μπορεί να μην είναι ο καλύτερος τρόπος μετάδοσης ισχύος και σημάτων. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ράβδους χαλκού που μπορούν να συγκολληθούν στο μαξιλάρι PCB. The copper bar is much thicker than the wire and can carry large currents as required without any heating problems.

Χρησιμοποιήστε ράμματα μέσω οπών για να μεταφέρετε πολλά καλώδια σε πολλαπλά στρώματα υψηλού ρεύματος

Όταν η καλωδίωση δεν μπορεί να μεταφέρει το επιθυμητό ρεύμα σε ένα μόνο στρώμα, η καλωδίωση μπορεί να δρομολογηθεί σε πολλά στρώματα και να υποβληθεί σε επεξεργασία με ραφή μεταξύ τους. Στην περίπτωση του ίδιου πάχους των δύο στρωμάτων, αυτό θα αυξήσει την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος.

συμπέρασμα

Υπάρχουν πολλοί περίπλοκοι παράγοντες για τον προσδιορισμό της ισχύος της καλωδίωσης. Ωστόσο, οι σχεδιαστές PCB μπορούν να βασιστούν στην αξιοπιστία των υπολογιστών πάχους γραμμής για να βοηθήσουν στον αποτελεσματικό σχεδιασμό των σανίδων τους. Κατά το σχεδιασμό αξιόπιστου και υψηλής απόδοσης PCBS, η σωστή ρύθμιση του πλάτους γραμμής και της χωρητικότητας μεταφοράς ρεύματος μπορεί να προχωρήσει πολύ.