यह करने के लिए आता है पीसीबी डिजाइन, पीसीबी तारों की वर्तमान क्षमता द्वारा बनाई गई सीमा महत्वपूर्ण है।

पीसीबी पर वायरिंग की वर्तमान क्षमता ऐसे मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है जैसे कि वायरिंग की चौड़ाई, वायरिंग की मोटाई, आवश्यक अधिकतम तापमान वृद्धि, चाहे वायरिंग आंतरिक हो या बाहरी, और क्या यह फ्लक्स प्रतिरोध के साथ कवर किया गया है।

इस लेख में, हम निम्नलिखित पर चर्चा करेंगे:

एक पीसीबी लाइन की चौड़ाई क्या है?

पीसीबी वायरिंग या पीसीबी पर कॉपर कंडक्टर, पीसीबी की सतह पर सिग्नल का संचालन कर सकता है। नक़्क़ाशी तांबे की पन्नी का एक संकीर्ण भाग छोड़ती है, और तांबे के तार से बहने वाली धारा बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करती है। सही ढंग से कैलिब्रेटेड पीसीबी तारों की चौड़ाई और मोटाई बोर्ड पर गर्मी के निर्माण को कम करने में मदद करती है। लाइन की चौड़ाई जितनी अधिक होगी, करंट का प्रतिरोध उतना ही कम होगा और गर्मी का संचय कम होगा। पीसीबी तारों की चौड़ाई क्षैतिज आयाम है और मोटाई लंबवत आयाम है।

पीसीबी डिजाइन हमेशा डिफ़ॉल्ट लाइन चौड़ाई से शुरू होता है। हालांकि, यह डिफ़ॉल्ट लाइन चौड़ाई वांछित पीसीबी के लिए हमेशा उपयुक्त नहीं होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आपको वायरिंग की चौड़ाई निर्धारित करने के लिए वायरिंग की वर्तमान वहन क्षमता पर विचार करने की आवश्यकता है।

सही लाइन चौड़ाई निर्धारित करते समय, कई कारकों पर विचार करें:

1. तांबे की मोटाई – तांबे की मोटाई पीसीबी पर वास्तविक तारों की मोटाई है। उच्च-वर्तमान PCBS के लिए डिफ़ॉल्ट तांबे की मोटाई 1 औंस (35 माइक्रोन) से 2 औंस (70 माइक्रोन) है।

2. कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र – पीसीबी की उच्च शक्ति होने के लिए, कंडक्टर का एक बड़ा क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होना आवश्यक है, जो कंडक्टर की चौड़ाई के समानुपाती हो।

3. ट्रेस का स्थान – नीचे या ऊपर या भीतरी परत।

दो हाई करंट पीसीबी कैसे डिजाइन करें?

डिजिटल सर्किट, आरएफ सर्किट और पावर सर्किट मुख्य रूप से कम पावर सिग्नल को प्रोसेस या ट्रांसमिट करते हैं। इन परिपथों में लगे तांबे का वजन 1-2oz होता है और इसमें 1A या 2A की धारा प्रवाहित होती है। कुछ अनुप्रयोगों में, जैसे मोटर नियंत्रण, 50A तक की धारा की आवश्यकता होती है, जिसके लिए पीसीबी पर अधिक तांबे और अधिक तार की चौड़ाई की आवश्यकता होगी।

उच्च वर्तमान आवश्यकताओं के लिए डिजाइन विधि तांबे की तारों को चौड़ा करना और तारों की मोटाई को 2OZ तक बढ़ाना है। इससे बोर्ड पर जगह बढ़ेगी या पीसीबी पर परतों की संख्या बढ़ेगी।

3. उच्च वर्तमान पीसीबी लेआउट मानदंड:

उच्च-वर्तमान केबलिंग की लंबाई कम करें

लंबे तारों में उच्च प्रतिरोध होता है और उच्च धारा प्रवाहित होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च बिजली की हानि होती है। क्योंकि बिजली के नुकसान से गर्मी पैदा होती है, सर्किट बोर्ड का जीवन छोटा हो जाता है।

उचित तापमान बढ़ने और गिरने पर तारों की चौड़ाई की गणना करें

लाइन की चौड़ाई प्रतिरोध और इसके माध्यम से बहने वाली धारा और स्वीकार्य तापमान जैसे चर का एक कार्य है। आम तौर पर, 10 ℃ से ऊपर के परिवेश के तापमान पर 25 ℃ के तापमान में वृद्धि की अनुमति है। यदि प्लेट की सामग्री और डिजाइन अनुमति देती है, तो तापमान में 20 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि की भी अनुमति दी जा सकती है।

संवेदनशील घटकों को उच्च तापमान वातावरण से अलग करें

कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटक, जैसे वोल्टेज संदर्भ, एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स और परिचालन एम्पलीफायर, तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होते हैं। जब इन घटकों को गर्म किया जाता है, तो उनका संकेत बदल जाता है।

उच्च धारा वाली प्लेटों को गर्मी उत्पन्न करने के लिए जाना जाता है, इसलिए घटकों को उच्च तापमान वाले वातावरण से दूरी पर रखने की आवश्यकता होती है। आप बोर्ड में छेद करके और गर्मी अपव्यय प्रदान करके ऐसा कर सकते हैं।

सोल्डर प्रतिरोध परत निकालें

तार की वर्तमान प्रवाह क्षमता को बढ़ाने के लिए, सोल्डर बाधा परत को हटाया जा सकता है और तांबे को उजागर किया जा सकता है। अतिरिक्त सोल्डर को तार में जोड़ा जा सकता है, जिससे तार की मोटाई बढ़ जाएगी और प्रतिरोध मूल्य कम हो जाएगा। यह तार की चौड़ाई को बढ़ाए बिना या अतिरिक्त तांबे की मोटाई को जोड़े बिना तार के माध्यम से अधिक धारा प्रवाहित करने की अनुमति देगा।

आंतरिक परत का उपयोग उच्च-वर्तमान तारों के लिए किया जाता है

यदि पीसीबी की बाहरी परत में मोटी तारों के लिए पर्याप्त जगह नहीं है, तो पीसीबी की भीतरी परत में तारों को भरा जा सकता है। इसके बाद, आप बाहरी हाई-करंट डिवाइस के थ्रू-होल कनेक्शन का उपयोग कर सकते हैं।

उच्च धारा के लिए तांबे की स्ट्रिप्स जोड़ें

100A से अधिक करंट वाले इलेक्ट्रिक वाहनों और हाई-पावर इनवर्टर के लिए, कॉपर वायरिंग पावर और सिग्नल संचारित करने का सबसे अच्छा तरीका नहीं हो सकता है। इस मामले में, आप तांबे की सलाखों का उपयोग कर सकते हैं जिन्हें पीसीबी पैड में मिलाया जा सकता है। कॉपर बार तार की तुलना में बहुत मोटा होता है और बिना किसी हीटिंग समस्या के आवश्यकतानुसार बड़ी धाराएं ले सकता है।

उच्च धारा की कई परतों पर कई तारों को ले जाने के लिए थ्रू-होल टांके का उपयोग करें

जब केबलिंग एक परत में वांछित करंट नहीं ले जा सकती है, तो केबलिंग को कई परतों पर रूट किया जा सकता है और परतों को एक साथ सिलाई करके इलाज किया जा सकता है। दो परतों की समान मोटाई के मामले में, इससे वर्तमान-वहन क्षमता में वृद्धि होगी।

निष्कर्ष

तारों की वर्तमान क्षमता का निर्धारण करने में कई जटिल कारक हैं। हालांकि, पीसीबी डिजाइनर अपने बोर्डों को कुशलतापूर्वक डिजाइन करने में मदद करने के लिए लाइन मोटाई कैलकुलेटर की विश्वसनीयता पर भरोसा कर सकते हैं। विश्वसनीय और उच्च-प्रदर्शन वाले PCBS को डिजाइन करते समय, लाइन की चौड़ाई और करंट-कैरिंग क्षमता की सही सेटिंग एक लंबा रास्ता तय कर सकती है।