A nyomszélesség és a bemeneti áram közötti kapcsolat PCB tervezés

Ez egy olyan probléma, amely sok embernek fejfájást okozott. Találtam néhány információt az interneten, és a következőképpen válogattam össze. Tudnunk kell, hogy a rézfólia vastagsága 0.5 uncia (körülbelül 18 μm), 1 uncia (kb. 35 μm), 2 uncia (kb. 70 μm) réz, 3 uncia (kb. 105 μm) és nagyobb.

1. Online űrlapok

A táblázat adataiban feltüntetett teherbírási érték a maximális áramterhelési érték normál 25 fokos hőmérsékleten. Ezért a tényleges tervezés során különféle tényezőket kell figyelembe venni, mint például a különféle környezeteket, gyártási folyamatokat, lemezeljárásokat és lemezminőséget. Ezért a táblázat csak referenciaértékként szolgál.

2. A különböző vastagságú és szélességű rézfólia áramterhelhetőségét a következő táblázat mutatja:

Megjegyzés: Ha rezet használ vezetőként nagy áramok átvezetésére, a rézfólia szélességének áramterhelhetőségét 50%-kal kell csökkenteni a táblázatban szereplő értékhez képest a választás megfontolására.

3. A rézfólia vastagsága, nyomszélessége és áramerőssége közötti kapcsolat a NYÁK-tervezésben

Tudni kell, hogy mit nevezünk hőmérséklet-emelkedésnek: az áram fűtőhatása a vezető áramlása után jön létre. Az idő múlásával a vezető felületének hőmérséklete tovább emelkedik, amíg stabilizálódik. A stabil állapot az, hogy az előtti és utáni hőmérsékletkülönbség 3 órán belül nem haladja meg a 2°C-ot. Ekkor a vezető felületének mért hőmérséklete a vezető végső hőmérséklete, a hőmérséklet mértékegysége a fok (°C). Az emelkedő hőmérsékletnek azt a részét, amely meghaladja a környező levegő hőmérsékletét (környezeti hőmérsékletet), hőmérséklet-emelkedésnek nevezzük, a hőmérséklet-emelkedés mértékegysége pedig Kelvin (K). Egyes cikkekben, tesztjelentésekben és tesztkérdésekben a hőmérséklet-emelkedéssel kapcsolatban a hőmérséklet-emelkedés mértékegysége gyakran (℃) van írva, és nem helyénvaló a fok (℃) használata a hőmérséklet-emelkedés kifejezésére.

Az általában használt PCB-hordozók FR-4 anyagok. A rézfólia tapadási szilárdsága és üzemi hőmérséklete viszonylag magas. Általában a PCB megengedett hőmérséklete 260 ℃, de a tényleges PCB hőmérséklet nem haladhatja meg a 150 ℃-ot, mert ha ezt a hőmérsékletet meghaladja, akkor nagyon közel van a forrasztás olvadáspontjához (183 °C). Ugyanakkor figyelembe kell venni a fedélzeti alkatrészek megengedett hőmérsékletét is. Általában a polgári minőségű IC-k legfeljebb 70 °C-ot, az ipari minőségűek 85 °C-ot, a katonai minőségű IC-k pedig legfeljebb 125 °C-ot képesek elviselni. Ezért a polgári IC-k PCB-n lévő IC közelében lévő rézfólia hőmérsékletét alacsonyabb szinten kell szabályozni. Csak nagy teljesítményű, nagyobb hőmérséklet-ellenállású készülékek (125℃-175℃) megengedettek ennél magasabb értéknél. A NYÁK hőmérsékletét, de figyelembe kell venni a magas PCB hőmérséklet hatását is az erősáramú eszközök hőelvezetésére.