Hvernig á að hanna hástraums PCB?

Þegar kemur að PCB hönnun, takmörkunin sem stafar af núverandi getu PCB raflögn er mikilvæg.

Núverandi afl raflagna á PCB er ákvarðað af breytum eins og breidd raflögnanna, þykkt raflögnarinnar, hámarkshitastigshækkun sem krafist er, hvort raflögnin eru innri eða ytri og hvort hún sé þakin flæðisviðnám.

ipcb

Í þessari grein munum við fjalla um eftirfarandi:

einn Hvað er PCB línubreidd?

PCB raflögn eða koparleiðari á PCB getur leitt merki á PCB yfirborðinu. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Rétt kvörðuð breidd og þykkt PCB raflögn hjálpa til við að lágmarka hitauppbyggingu á spjaldinu. Því breiðari sem línubreiddin er, því minni er viðnám gegn straumi og minni hitasöfnun. PCB raflögn breidd er lárétt vídd og þykkt er lóðrétt vídd.

PCB hönnun byrjar alltaf með sjálfgefinni línubreidd. Hins vegar er þessi sjálfgefna línubreidd ekki alltaf viðeigandi fyrir viðkomandi PCB. Þetta er vegna þess að þú þarft að huga að núverandi burðargetu raflögnanna til að ákvarða breidd raflögnarinnar.

Þegar þú ákveður rétta línubreidd skaltu íhuga nokkra þætti:

1. Koparþykkt – Koparþykkt er raunveruleg raflögnþykkt á PCB. Sjálfgefið koparþykkt fyrir hástraums PCBS er 1 eyri (35 míkron) til 2 eyri (70 míkron).

2. Þverskurðarsvæði leiðara-Til að hafa meiri afl PCB er nauðsynlegt að hafa stærra þverskurðarsvæði leiðarans, sem er í réttu hlutfalli við breidd leiðarans.

3. Staðsetning snefils – neðst eða efst eða innra lag.

tvö Hvernig á að hanna hástraums PCB?

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. Í sumum forritum, svo sem mótorstýringu, er allt að 50A straumur krafist, sem mun krefjast meiri kopar á PCB og meiri vírbreidd.

Hönnunaraðferðin fyrir miklar núverandi kröfur er að víkka koparlagnir og auka þykkt raflögnanna í 2OZ. Þetta mun auka plássið á borðinu eða fjölga lögum á PCB.

3. Hágildandi skilyrði PCB skipulag:

Reduce the length of high-current cabling

Lengri vírar hafa meiri viðnám og bera meiri straum, sem leiðir til meiri afltaps. Vegna þess að rafmagnsleysi myndar hita, þá styttist líftími hringrásarinnar.

Reiknaðu breidd raflögnanna þegar viðeigandi hitastig hækkar og lækkar

Línubreiddin er fall af breytum eins og viðnámi og straumnum sem flæðir í gegnum hana og leyfilegt hitastig. Almennt er hitastigshækkun um 10 ℃ leyfð við umhverfishita yfir 25 ℃. Ef efni og hönnun plötunnar leyfir er jafnvel leyfilegt hitastig upp á 20 ° C.

Einangra viðkvæma íhluti frá háhita umhverfi

Ákveðnir rafeindabúnaður, svo sem spennutilvísanir, hliðrænir í stafrænir breytir og rekstrarmagnarar, eru viðkvæmir fyrir hitabreytingum. Þegar þessir íhlutir eru hitaðir breytist merki þeirra.

Vitað er að hástraumsplötur mynda hita og því þarf að halda íhlutunum í fjarlægð frá umhverfi við háhita. Þú getur gert þetta með því að gera holur í spjaldið og veita hitaleiðni.

Fjarlægðu lóðþolið lag

Til að auka núverandi flæðigetu vírsins er hægt að fjarlægja lóðmálmshindrunarlagið og afhjúpa koparinn undir. Síðan er hægt að bæta við viðbótar lóðmálmi í vírinn, sem mun auka vírþykktina og draga úr viðnámsgildinu. Þetta mun leyfa meiri straum að flæða í gegnum vírinn án þess að auka vírbreiddina eða bæta við viðbótar koparþykkt.

Innra lagið er notað fyrir rafstraum

Ef ytra lag PCB hefur ekki nóg pláss fyrir þykkari raflögn er hægt að fylla raflögn í innra lag PCB. Næst er hægt að nota gegnumgatenginguna við ytra hástraumatækið.

Bættu koparstrimlum við fyrir meiri straum

Fyrir rafknúin ökutæki og aflstrauma sem eru með meiri straum en 100A, koparlagnir eru kannski ekki besta leiðin til að senda afl og merki. Í þessu tilfelli geturðu notað koparstangir sem hægt er að lóða í PCB púðann. Koparstöngin er miklu þykkari en vírinn og getur borið stóra strauma eftir þörfum án hitunarvandamála.

Notaðu sauma í gegnum gat til að bera marga víra yfir mörg lög af miklum straumi

Þegar kaðall getur ekki borið tilætluðan straum í einu lagi er hægt að beina kaðall yfir mörg lög og meðhöndla með því að sauma lögin saman. Ef um sömu þykkt laganna tveggja er að ræða mun þetta auka núverandi burðargetu.

Niðurstaða

Það eru margir flóknir þættir við ákvörðun á rafmagnsstraumgetu. Hins vegar geta PCB hönnuðir treyst á áreiðanleika reiknivéla fyrir línuþykkt til að hjálpa til við að hanna spjöld sín á skilvirkan hátt. Þegar hannað er áreiðanlegt og afkastamikið PCBS getur rétt stilling línubreiddar og núverandi burðargetu farið langt.