La relazione tra la larghezza della traccia e la corrente in PCB Design

Questo è un problema che ha causato a molte persone il mal di testa. Ho trovato alcune informazioni da Internet e le ho ordinate come segue. Dobbiamo sapere che lo spessore della lamina di rame è 0.5 oz (circa 18 μm), 1 oz (circa 35 μm), 2 oz (circa 70 μm) di rame, 3 oz (circa 105 μm) e oltre.

1. Moduli online

Il valore portante elencato nei dati della tabella è il valore portante attuale massimo a una temperatura normale di 25 gradi. Pertanto, nella progettazione effettiva devono essere considerati vari fattori come vari ambienti, processi di produzione, processi delle lastre e qualità delle lastre. Pertanto, la tabella viene fornita solo come valore di riferimento.

2. La capacità di carico di corrente di fogli di rame di diverso spessore e larghezza è mostrata nella tabella seguente:

Nota: quando si utilizza il rame come conduttore per far passare grandi correnti, la capacità di trasporto di corrente della larghezza della lamina di rame deve essere ridotta del 50% rispetto al valore nella tabella per la selezione.

3. La relazione tra spessore della lamina di rame, larghezza della traccia e corrente nella progettazione del PCB

Bisogno di sapere cosa si chiama aumento di temperatura: l’attuale effetto di riscaldamento viene generato dopo che il conduttore è stato fatto scorrere. Con il passare del tempo, la temperatura della superficie del conduttore continua ad aumentare fino a stabilizzarsi. La condizione stabile è che la differenza di temperatura prima e dopo entro 3 ore non superi i 2°C. A questo punto, la temperatura misurata della superficie del conduttore è la temperatura finale del conduttore e l’unità di misura della temperatura è il grado (°C). La parte della temperatura in aumento che supera la temperatura dell’aria circostante (temperatura ambiente) è chiamata aumento della temperatura e l’unità di aumento della temperatura è Kelvin (K). In alcuni articoli, rapporti di prova e domande sui test sull’aumento della temperatura, l’unità di misura dell’aumento della temperatura è spesso scritta come (℃) ed è inappropriato utilizzare i gradi (℃) per esprimere l’aumento della temperatura.

I substrati PCB solitamente utilizzati sono materiali FR-4. La forza di adesione e la temperatura di lavoro del foglio di rame sono relativamente elevate. Generalmente, la temperatura consentita del PCB è 260 , ma la temperatura effettiva del PCB non deve superare i 150 ℃, perché se supera questa temperatura è molto vicino al punto di fusione della saldatura (183°C). Allo stesso tempo, dovrebbe essere presa in considerazione anche la temperatura consentita dei componenti di bordo. Generalmente, i circuiti integrati di livello civile possono resistere solo a un massimo di 70 ° C, i circuiti integrati di livello industriale sono 85 ° C e i circuiti integrati di livello militare possono resistere solo a un massimo di 125 ° C. Pertanto, la temperatura della lamina di rame vicino al circuito integrato sul PCB con circuiti integrati civili deve essere controllata a un livello inferiore. Solo i dispositivi ad alta potenza con una maggiore resistenza alla temperatura (125℃～175℃) possono essere più alti. È necessario considerare anche la temperatura del PCB, ma è necessario considerare anche l’effetto dell’elevata temperatura del PCB sulla dissipazione del calore dei dispositivi di potenza.