Kā izveidot augstas strāvas PCB?

Kad runa ir par PCB dizains, ierobežojums, ko rada PCB vadu pašreizējā jauda, ​​ir kritisks.

Elektroinstalācijas pašreizējo jaudu uz PCB nosaka tādi parametri kā elektroinstalācijas platums, elektroinstalācijas biezums, maksimālā nepieciešamā temperatūras paaugstināšanās, vai elektroinstalācija ir iekšēja vai ārēja, un vai tā ir pārklāta ar plūsmas pretestību.

ipcb

Šajā rakstā mēs apspriedīsim sekojošo:

viens Kāds ir PCB līnijas platums?

PCB vadi vai vara vadītājs uz PCB var vadīt signālu uz PCB virsmas. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Pareizi kalibrēts PCB vadu platums un biezums palīdz samazināt siltuma uzkrāšanos uz plates. Jo plašāks līnijas platums, jo zemāka pretestība strāvai un mazāka siltuma uzkrāšanās. PCB vadu platums ir horizontālais izmērs, bet biezums – vertikālais izmērs.

PCB dizains vienmēr sākas ar noklusējuma līnijas platumu. However, this default line width is not always appropriate for the desired PCB. Tas ir tāpēc, ka, lai noteiktu vadu platumu, jāņem vērā elektroinstalācijas pašreizējā nestspēja.

Nosakot pareizo līnijas platumu, ņemiet vērā vairākus faktorus:

1. Vara biezums – vara biezums ir faktiskais PCB elektroinstalācijas biezums. Augstas strāvas PCBS vara noklusējuma biezums ir 1 unce (35 mikroni) līdz 2 unces (70 mikroni).

2. Vadītāja šķērsgriezuma laukums-Lai iegūtu lielāku PCB jaudu, ir nepieciešams lielāks vadītāja šķērsgriezuma laukums, kas ir proporcionāls vadītāja platumam.

3. Izsekošanas vieta – apakšējais vai augšējais vai iekšējais slānis.

divi Kā izveidot augstas strāvas 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. Dažos pielietojumos, piemēram, motora vadībā, ir nepieciešama strāva līdz 50A, kas prasīs vairāk vara uz PCB un lielāku stieples platumu.

Projektēšanas metode augstām strāvas prasībām ir paplašināt vara vadus un palielināt vadu biezumu līdz 2 OZ. Tas palielinās vietu uz tāfeles vai palielinās PCB slāņu skaitu.

3. Augstas pašreizējās PCB izkārtojuma kritēriji:

Reduce the length of high-current cabling

Garākiem vadiem ir lielāka pretestība un lielāka strāva, kā rezultātā rodas lielāki jaudas zudumi. Tā kā jaudas zudumi rada siltumu, tiek saīsināts shēmas plates kalpošanas laiks.

Aprēķiniet vadu platumu, kad tiek veikta atbilstoša temperatūras paaugstināšanās un pazemināšanās

Līnijas platums ir mainīgo lielumu, piemēram, pretestības un caur to plūstošās strāvas, un pieļaujamās temperatūras funkcija. Parasti apkārtējās vides temperatūrā virs 10 ℃ ir pieļaujama temperatūras paaugstināšanās par 25 ℃. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Izolējiet jutīgas sastāvdaļas no vides, kurā ir augsta temperatūra

Daži elektroniskie komponenti, piemēram, sprieguma atsauces, analog-ciparu pārveidotāji un darbības pastiprinātāji, ir jutīgi pret temperatūras izmaiņām. Sildot šīs sastāvdaļas, mainās to signāls.

Ir zināms, ka lielas strāvas plāksnes rada siltumu, tāpēc sastāvdaļas ir jātur attālumā no vides ar augstu temperatūru. To var izdarīt, izveidojot caurumus plāksnē un nodrošinot siltuma izkliedi.

Noņemiet lodēšanas pretestības slāni

Lai palielinātu stieples pašreizējo plūsmas jaudu, lodēšanas barjeras slāni var noņemt un zem tā esošo varu atklāt. Pēc tam vadam var pievienot papildu lodmetālu, kas palielinās stieples biezumu un samazinās pretestības vērtību. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

Iekšējais slānis tiek izmantots elektroinstalācijai ar lielu strāvu

Ja PCB ārējā slānī nav pietiekami daudz vietas biezākai elektroinstalācijai, elektroinstalāciju var aizpildīt PCB iekšējā slānī. Tālāk jūs varat izmantot caurumu caurumu savienojumam ar ārējo lielas strāvas ierīci.

Lai palielinātu strāvu, pievienojiet vara sloksnes

Elektriskiem transportlīdzekļiem un lieljaudas invertoriem, kuru strāva pārsniedz 100A, vara vadi var nebūt labākais veids, kā pārraidīt jaudu un signālus. Šajā gadījumā varat izmantot vara stieņus, kurus var pielodēt pie PCB paliktņa. The copper bar is much thicker than the wire and can carry large currents as required without any heating problems.

Izmantojiet šuves ar caurumiem, lai pārnēsātu vairākus vadus vairākos augstas strāvas slāņos

Ja kabeļi nevar pārnest vēlamo strāvu vienā slānī, kabeļus var novirzīt vairākos slāņos un apstrādāt, savienojot slāņus kopā. Vienāda divu slāņu biezuma gadījumā tas palielinās strāvas nestspēju.

secinājums

Elektroinstalācijas strāvas jaudas noteikšanai ir daudz sarežģītu faktoru. Tomēr PCB dizaineri var paļauties uz līniju biezuma kalkulatoru uzticamību, lai palīdzētu efektīvi izstrādāt paneļus. Izstrādājot uzticamu un augstas veiktspējas PCBS, pareizs līnijas platuma un strāvas nestspējas iestatījums var būt tālu.