Når det kommer til PCB design, er begrensningen skapt av den nåværende kapasiteten til PCB -ledninger kritisk.

Den nåværende kapasiteten til ledningene på kretskortet bestemmes av parametere som bredden på ledningene, tykkelsen på ledningene, den maksimale temperaturstigningen som kreves, om ledningene er indre eller ytre, og om de er dekket med fluxmotstand.

I denne artikkelen vil vi diskutere følgende:

en Hva er PCB -linjebredde?

PCB -ledninger eller kobberlederen på PCB -en kan lede signalet på PCB -overflaten. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Korrekt kalibrerte PCB-ledningsbredder og -tykkelser bidrar til å minimere varmeoppbygging på brettet. Jo bredere linjebredde, jo lavere er motstanden mot strøm, og jo mindre varmeakkumulering. PCB -ledningsbredde er den horisontale dimensjonen og tykkelsen er den vertikale dimensjonen.

PCB -design starter alltid med standardlinjebredden. However, this default line width is not always appropriate for the desired PCB. Dette er fordi du må vurdere ledningens nåværende bæreevne for å bestemme ledningsbredden.

Når du bestemmer riktig linjebredde, må du vurdere flere faktorer:

1. Kobbertykkelse – Kobbertykkelse er den faktiske ledningstykkelsen på kretskortet. Standard kobbertykkelse for PCBS med høy strøm er 1 ounce (35 mikron) til 2 ounce (70 mikron).

2. Tverrsnittsareal av leder-For å ha høyere effekt av PCB, er det nødvendig å ha et større tverrsnittsareal av lederen, som er proporsjonalt med lederens bredde.

3. Plassering av spor – bunn eller topp eller indre lag.

to Hvordan designe høykvalitets 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. I noen applikasjoner, for eksempel motorstyring, kreves en strøm på opptil 50A, noe som vil kreve mer kobber på kretskortet og mer ledningsbredde.

Designmetoden for høye nåværende krav er å utvide kobberledninger og øke tykkelsen på ledninger til 2OZ. Dette vil øke plassen på brettet eller øke antallet lag på kretskortet.

3. Høye gjeldende PCB -layoutskriterier:

Reduce the length of high-current cabling

Lengre ledninger har høyere motstand og bærer høyere strøm, noe som resulterer i høyere effekttap. Fordi tap av strøm genererer varme, blir kortets levetid forkortet.

Beregn ledningsbredden når passende temperatur stiger og faller

The line width is a function of variables such as resistance and the current flowing through it and the allowable temperature. Vanligvis er en temperaturstigning på 10 allowed tillatt ved omgivelsestemperaturer over 25 ℃. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Isoler sensitive komponenter fra miljøer med høy temperatur

Enkelte elektroniske komponenter, for eksempel spenningsreferanser, analog-til-digital-omformere og operasjonsforsterkere, er følsomme for temperaturendringer. Når disse komponentene varmes opp, endres signalet.

Høystrømplater er kjent for å generere varme, så komponentene må holdes i en avstand fra miljøer med høy temperatur. Du kan gjøre dette ved å lage hull i brettet og gi varmeavledning.

Fjern loddemetalllaget

For å øke trådens nåværende strømningskapasitet, kan loddesperresjiktet fjernes og kobberet under utsettes. Ytterligere lodding kan deretter legges til ledningen, noe som vil øke trådtykkelsen og redusere motstandsverdien. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

Det indre laget brukes til ledninger med høy strøm

Hvis det ytre laget av kretskortet ikke har nok plass til tykkere ledninger, kan ledninger fylles i det indre laget av kretskortet. Deretter kan du bruke gjennomgående hullforbindelse til den ytre høystrømsenheten.

Legg til kobberstrimler for høyere strøm

For elektriske kjøretøyer og omformere med høy effekt med strøm over 100A, er kobberledninger kanskje ikke den beste måten å overføre strøm og signaler på. I dette tilfellet kan du bruke kobberstenger som kan loddes til PCB -puten. The copper bar is much thicker than the wire and can carry large currents as required without any heating problems.

Bruk gjennomgående hullsuturer til å bære flere ledninger over flere lag med høy strøm

Når kabling ikke kan bære ønsket strøm i et enkelt lag, kan kabling føres over flere lag og behandles ved å sy lagene sammen. Ved samme tykkelse på de to lagene, vil dette øke strømførende kapasitet.

konklusjon

Det er mange kompliserte faktorer for å bestemme ledningsstrømskapasiteten. Imidlertid kan PCB -designere stole på påliteligheten til kalkulatorer for linjetykkelse for å hjelpe til med å designe brettene sine effektivt. Når du designer pålitelig og høyytende PCBS, kan riktig innstilling av linjebredde og strømførende kapasitet gå langt.