Se vuoi PCB design, the limitation created by the current capacity of PCB wiring is critical.

La capacità attuale del cablaggio sul PCB è determinata da parametri quali la larghezza del cablaggio, lo spessore del cablaggio, l’aumento di temperatura massimo richiesto, se il cablaggio è interno o esterno e se è coperto da una resistenza al flusso.

In questo articolo, discuteremo di quanto segue:

una Qual è la larghezza della linea PCB?

Il cablaggio del PCB o il conduttore in rame sul PCB può condurre il segnale sulla superficie del PCB. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Le larghezze e gli spessori del cablaggio PCB correttamente calibrati aiutano a ridurre al minimo l’accumulo di calore sulla scheda. Maggiore è la larghezza della linea, minore è la resistenza alla corrente e minore è l’accumulo di calore. La larghezza del cablaggio PCB è la dimensione orizzontale e lo spessore è la dimensione verticale.

La progettazione del PCB inizia sempre con la larghezza della linea predefinita. However, this default line width is not always appropriate for the desired PCB. This is because you need to consider the current carrying capacity of the wiring to determine the wiring width.

Quando si determina la larghezza della linea corretta, considerare diversi fattori:

1. Spessore del rame — Lo spessore del rame è lo spessore effettivo del cablaggio sul PCB. Lo spessore di rame predefinito per PCB ad alta corrente è da 1 oncia (35 micron) a 2 once (70 micron).

2. Area della sezione trasversale del conduttore — Per avere una potenza maggiore del PCB, è necessario avere un’area della sezione trasversale del conduttore più ampia, che è proporzionale alla larghezza del conduttore.

3. Posizione della traccia: strato inferiore o superiore o interno.

Due Come progettare PCB ad alta corrente?

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. In alcune applicazioni, come il controllo del motore, è richiesta una corrente fino a 50 A, che richiederà più rame sul PCB e una maggiore larghezza del cavo.

Il metodo di progettazione per requisiti di corrente elevata consiste nell’allargare il cablaggio in rame e aumentare lo spessore del cablaggio a 2OZ. Ciò aumenterà lo spazio sulla scheda o aumenterà il numero di strati sul PCB.

3. Criteri di layout PCB ad alta corrente:

Reduce the length of high-current cabling

I fili più lunghi hanno una resistenza maggiore e trasportano una corrente maggiore, con conseguenti maggiori perdite di potenza. Poiché le perdite di potenza generano calore, la vita del circuito è ridotta.

Calcolare la larghezza del cablaggio quando si verificano aumenti e cali di temperatura appropriati

The line width is a function of variables such as resistance and the current flowing through it and the allowable temperature. In genere, è consentito un aumento della temperatura di 10 a temperature ambiente superiori a 25 . If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Isolare i componenti sensibili da ambienti ad alta temperatura

Alcuni componenti elettronici, come i riferimenti di tensione, i convertitori analogico-digitali e gli amplificatori operazionali, sono sensibili alle variazioni di temperatura. When these components are heated, their signal changes.

High current plates are known to generate heat, so the components need to be kept at a distance from high temperature environments. You can do this by making holes in the board and providing heat dissipation.

Rimuovere lo strato di resistenza della saldatura

Per aumentare la capacità di flusso di corrente del filo, lo strato barriera di saldatura può essere rimosso e il rame sottostante esposto. È quindi possibile aggiungere ulteriore saldatura al filo, che aumenterà lo spessore del filo e ridurrà il valore di resistenza. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

The inner layer is used for high-current wiring

Se lo strato esterno del PCB non ha spazio sufficiente per un cablaggio più spesso, il cablaggio può essere riempito nello strato interno del PCB. Successivamente, è possibile utilizzare la connessione a foro passante per il dispositivo esterno ad alta corrente.

Aggiungi strisce di rame per una corrente maggiore

Per i veicoli elettrici e gli inverter ad alta potenza con corrente superiore a 100 A, il cablaggio in rame potrebbe non essere il modo migliore per trasmettere potenza e segnali. In questo caso, puoi utilizzare barre di rame che possono essere saldate al pad del PCB. The copper bar is much thicker than the wire and can carry large currents as required without any heating problems.

Utilizzare suture a foro passante per trasportare più fili su più strati di alta corrente

Quando il cablaggio non può trasportare la corrente desiderata in un singolo strato, il cablaggio può essere instradato su più strati e trattato unendo gli strati insieme. A parità di spessore dei due strati si aumenta la portata di corrente.

conclusione

Ci sono molti fattori complicati nel determinare la capacità di corrente del cablaggio. However, PCB designers can rely on the reliability of line thickness calculators to help design their boards efficiently. Quando si progettano PCB affidabili e ad alte prestazioni, l’impostazione corretta della larghezza della linea e della capacità di trasporto di corrente può fare molto.