وقتی که می آید PCB در طراحی ، محدودیت ایجاد شده توسط ظرفیت فعلی سیم کشی PCB بسیار مهم است.

ظرفیت فعلی سیم کشی روی PCB با پارامترهایی مانند عرض سیم کشی ، ضخامت سیم کشی ، حداکثر افزایش دمای مورد نیاز ، داخلی یا خارجی سیم کشی ، و اینکه با مقاومت شار پوشانده شده است ، تعیین می شود.

در این مقاله به موارد زیر می پردازیم:

یک عرض خط PCB چیست؟

سیم کشی PCB یا رسانای مسی روی PCB ، می تواند سیگنال را روی سطح PCB هدایت کند. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. عرض و ضخامت سیم کشی کالیبره شده به درستی به تجمع حرارت روی برد کمک می کند. هرچه عرض خط بیشتر باشد ، مقاومت در برابر جریان کمتر و تجمع گرما کمتر است. عرض سیم کشی PCB بعد افقی و ضخامت بعد عمودی است.

طراحی PCB همیشه با عرض خط پیش فرض شروع می شود. با این حال ، این عرض خط پیش فرض همیشه برای PCB مورد نظر مناسب نیست. دلیل این امر این است که برای تعیین عرض سیم کشی ، باید ظرفیت فعلی سیم کشی را در نظر بگیرید.

هنگام تعیین عرض خط صحیح ، چندین عامل را در نظر بگیرید:

1. ضخامت مس – ضخامت مس ضخامت واقعی سیم کشی روی PCB است. ضخامت مس پیش فرض برای PCBS با جریان بالا 1 اونس (35 میکرون) تا 2 اونس (70 میکرون) است.

2. سطح مقطع هادی-برای داشتن قدرت بیشتر PCB ، لازم است سطح مقطع هادی بزرگتر ، متناسب با عرض هادی باشد.

3. محل ردیابی – لایه زیرین یا بالا یا داخلی.

دو چگونه می توان PCB جریان بالا طراحی کرد؟

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. در برخی از برنامه ها ، مانند کنترل موتور ، جریان تا 50A مورد نیاز است ، که به مس بیشتری در PCB و عرض سیم بیشتر نیاز دارد.

روش طراحی برای الزامات جریان بالا ، گسترش سیم کشی مسی و افزایش ضخامت سیم کشی به 2OZ است. این امر باعث افزایش فضای روی برد یا افزایش تعداد لایه های PCB می شود.

3. معیارهای طرح بندی PCB فعلی بالا:

Reduce the length of high-current cabling

سیمهای بلندتر مقاومت بالاتری دارند و جریان بیشتری را منتقل می کنند و در نتیجه تلفات برق بیشتری ایجاد می شود. از آنجا که تلفات توان تولید گرما می کند ، عمر برد مدار کوتاه می شود.

هنگامی که دمای مناسب بالا و پایین می رود ، عرض سیم کشی را محاسبه کنید

عرض خط تابعی از متغیرهایی مانند مقاومت و جریان عبوری از آن و دمای مجاز است. به طور کلی ، افزایش دمای 10 درجه در دمای محیط بالای 25 درجه مجاز است. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

اجزای حساس را از محیط های با درجه حرارت بالا جدا کنید

برخی از قطعات الکترونیکی مانند منابع ولتاژ ، مبدل های آنالوگ به دیجیتال و تقویت کننده های عملیاتی به تغییرات دما حساس هستند. وقتی این اجزا گرم می شوند ، سیگنال آنها تغییر می کند.

صفحات با جریان زیاد به عنوان گرما تولید می شوند ، بنابراین اجزاء باید در فاصله ای از محیط های با درجه حرارت بالا نگهداری شوند. شما می توانید این کار را با ایجاد سوراخ در صفحه و ایجاد اتلاف گرما انجام دهید.

لایه مقاومت لحیم کاری را بردارید

برای افزایش ظرفیت جریان سیم ، می توان لایه محافظ لحیم کاری را برداشته و مس زیر آن را نمایان کرد. سپس می توانید لحیم اضافی به سیم اضافه کنید ، که ضخامت سیم را افزایش داده و مقدار مقاومت را کاهش می دهد. این امر باعث می شود بدون افزایش عرض سیم یا افزودن ضخامت مسی اضافی ، جریان بیشتری از سیم عبور کند.

لایه داخلی برای سیم کشی با جریان بالا استفاده می شود

اگر لایه بیرونی PCB فضای کافی برای سیم کشی ضخیم تر نداشته باشد ، می توان سیم کشی را در لایه داخلی PCB پر کرد. در مرحله بعد ، می توانید از اتصال از طریق سوراخ به دستگاه خارجی با جریان بالا استفاده کنید.

برای جریان بیشتر نوارهای مسی اضافه کنید

برای خودروهای برقی و اینورترهای پرقدرت با جریان بیش از 100A ، سیم کشی مسی بهترین راه برای انتقال قدرت و سیگنال ها نیست. در این حالت ، می توانید از میله های مسی استفاده کنید که می توانند به پد PCB لحیم شوند. میله مس بسیار ضخیم تر از سیم است و می تواند در صورت نیاز بدون هیچ مشکلی در گرمایش ، جریانهای بزرگی را حمل کند.

از بخیه های سوراخ دار برای حمل چندین سیم روی چندین لایه جریان زیاد استفاده کنید

وقتی کابل کشی نمی تواند جریان مورد نظر را در یک لایه منتقل کند ، کابل کشی را می توان بر روی چندین لایه هدایت کرد و با دوختن لایه ها به یکدیگر درمان کرد. در مورد ضخامت یکسان دو لایه ، این باعث افزایش ظرفیت حمل جریان می شود.

نتیجه

عوامل پیچیده زیادی در تعیین ظرفیت جریان سیم کشی وجود دارد. با این حال ، طراحان PCB می توانند به قابلیت اطمینان ماشین حساب ضخامت خط متکی باشند تا بتوانند به طور م boثر صفحات خود را طراحی کنند. هنگام طراحی PCBS قابل اعتماد و با کارایی بالا ، تنظیم صحیح عرض خط و ظرفیت حمل جریان می تواند تا حد زیادی کمک کند.