Kun se tulee PCB Suunnittelussa piirilevyjohtojen nykyisen kapasiteetin aiheuttama rajoitus on kriittinen.

Piirilevyn johdotuksen nykyinen kapasiteetti määräytyy sellaisten parametrien perusteella, kuten johdotuksen leveys, johdotuksen paksuus, vaadittu enimmäislämpötilan nousu, onko johdotus sisä- vai ulkopuolinen ja onko se vuorattu.

Tässä artikkelissa keskustelemme seuraavista:

yksi Mikä on piirilevyn leveys?

Piirilevyn johdotus tai piirilevyn kuparijohdin voivat johtaa signaalin piirilevyn pinnalle. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Oikein kalibroidut piirilevyjohtimien leveydet ja paksuudet auttavat minimoimaan lämmön kertymisen levylle. Mitä leveämpi siiman leveys on, sitä pienempi on virrankestävyys ja vähemmän lämmön kertymistä. Piirilevyn johdotuksen leveys on vaakasuuntainen koko ja paksuus on pystysuuntainen mitta.

Piirilevyjen suunnittelu alkaa aina oletusviivan leveydellä. Tämä oletusviivan leveys ei kuitenkaan aina ole sopiva halutulle piirilevylle. Tämä johtuu siitä, että johdotuksen leveyden määrittämiseksi sinun on otettava huomioon johdotuksen nykyinen kantokyky.

Kun määrität oikean viivan leveyden, ota huomioon useita tekijöitä:

1. Kuparin paksuus – Kuparin paksuus on piirilevyn todellinen johdotuspaksuus. Suurjännitteisen PCBS: n kuparin oletuspaksuus on 1 unssia (35 mikronia)-2 unssia (70 mikronia).

2. Johtimen poikkipinta-ala-PCB: n suuremman tehon saavuttamiseksi on välttämätöntä, että johtimen poikkipinta-ala on suurempi, mikä on verrannollinen johtimen leveyteen.

3. Jäljen sijainti – pohja tai ylä- tai sisäkerros.

kaksi Kuinka suunnitella korkean virran piirilevy?

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. Joissakin sovelluksissa, kuten moottorin ohjauksessa, tarvitaan jopa 50 A: n virta, mikä vaatii enemmän kuparia piirilevylle ja enemmän langan leveyttä.

Suunnittelumenetelmä suurille virtavaatimuksille on laajentaa kuparijohtoja ja lisätä johdotuksen paksuus 2OZ: iin. Tämä lisää levyn tilaa tai lisää kerrosten määrää piirilevylle.

3. Korkea nykyinen piirilevyasettelu:

Reduce the length of high-current cabling

Pidemmillä johtimilla on suurempi vastus ja suurempi virta, mikä johtaa suurempiin tehohäviöihin. Koska tehohäviöt tuottavat lämpöä, piirilevyn käyttöikä lyhenee.

Laske johdotuksen leveys, kun sopiva lämpötila nousee ja laskee

Viivan leveys on muuttujien, kuten vastuksen ja sen läpi kulkevan virran, sekä sallitun lämpötilan funktio. Yleensä 10 ℃ lämpötilan nousu on sallittua, jos ympäristön lämpötila on yli 25 ℃. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Eristä herkät komponentit korkeista lämpötiloista

Tietyt elektroniset komponentit, kuten jänniteohjeet, analogia-digitaalimuuntimet ja operaatiovahvistimet, ovat herkkiä lämpötilan muutoksille. Kun näitä komponentteja kuumennetaan, niiden signaali muuttuu.

Suurvirtalevyjen tiedetään tuottavan lämpöä, joten komponentit on pidettävä etäällä korkeista lämpötiloista. Voit tehdä tämän tekemällä reikiä levyyn ja tarjoamalla lämmöntuoton.

Poista juotosvastuskerros

Langan nykyisen virtauskapasiteetin lisäämiseksi juotosestekerros voidaan poistaa ja alla oleva kupari paljastaa. Lankaan voidaan sitten lisätä ylimääräistä juotetta, mikä lisää langan paksuutta ja pienentää vastusarvoa. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

Sisäkerrosta käytetään suurvirtajohdotukseen

Jos piirilevyn ulkokerroksessa ei ole tarpeeksi tilaa paksummille johdotuksille, johdot voidaan täyttää piirilevyn sisäkerroksessa. Seuraavaksi voit käyttää reikäliitäntää ulkoiseen suurvirtalaitteeseen.

Lisää kupariliuskoja suuremman virran saamiseksi

Sähköajoneuvoissa ja suuritehoisissa inverttereissä, joiden virta ylittää 100 A, kuparijohdot eivät ehkä ole paras tapa lähettää virtaa ja signaaleja. Tässä tapauksessa voit käyttää kuparitankoja, jotka voidaan juottaa piirilevylle. Kuparitanko on paljon paksumpi kuin lanka ja voi kuljettaa suuria virtauksia tarpeen mukaan ilman lämmitysongelmia.

Käytä läpireikäisten ompeleiden avulla useita lankoja useiden korkean virran kerrosten yli

Kun kaapelointi ei pysty kuljettamaan haluttua virtaa yhdessä kerroksessa, kaapelointi voidaan reitittää useiden kerrosten yli ja käsitellä ompelemalla kerrokset yhteen. Jos näiden kahden kerroksen paksuus on sama, tämä lisää virran kantokykyä.

johtopäätös

Johdotusvirtakapasiteetin määrittämisessä on monia monimutkaisia ​​tekijöitä. Piirilevyjen suunnittelijat voivat kuitenkin luottaa linjapaksuuslaskimien luotettavuuteen, jotta ne voivat suunnitella levyt tehokkaasti. Luotettavaa ja suorituskykyistä PCBS: ää suunniteltaessa oikea linjan leveyden ja virrankulutuskapasiteetin asetus voi viedä pitkälle.