Când vine vorba de PCB proiectare, limitarea creată de capacitatea actuală a cablării PCB este critică.

Capacitatea curentă a cablajului de pe PCB este determinată de parametri precum lățimea cablajului, grosimea cablajului, creșterea maximă a temperaturii necesară, indiferent dacă cablajul este interior sau exterior și dacă este acoperit cu rezistență la flux.

În acest articol, vom discuta următoarele:

unu Ce este lățimea liniei PCB?

Cablajul PCB sau conductorul de cupru de pe PCB pot conduce semnalul pe suprafața PCB. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Lățimile și grosimile cablurilor PCB calibrate corect ajută la minimizarea acumulării de căldură pe placă. Cu cât lățimea liniei este mai mare, cu atât rezistența la curent este mai mică și acumularea de căldură este mai mică. Lățimea cablajului PCB este dimensiunea orizontală și grosimea este dimensiunea verticală.

Proiectarea PCB începe întotdeauna cu lățimea implicită a liniei. Cu toate acestea, această lățime implicită a liniei nu este întotdeauna adecvată pentru PCB-ul dorit. Acest lucru se datorează faptului că trebuie să luați în considerare capacitatea de încărcare curentă a cablajului pentru a determina lățimea cablajului.

Când determinați lățimea corectă a liniei, luați în considerare mai mulți factori:

1. Grosimea cuprului – Grosimea cuprului este grosimea reală a cablajului de pe PCB. Grosimea implicită a cuprului pentru PCBS cu curent mare este de 1 uncie (35 microni) la 2 uncii (70 microni).

2. Zona secțiunii transversale a conductorului – Pentru a avea o putere mai mare de PCB, este necesar să aveți o zonă mai mare a secțiunii transversale a conductorului, care este proporțională cu lățimea conductorului.

3. Localizarea urmelor – stratul inferior sau superior sau interior.

Două Cum se proiectează PCB cu curent ridicat?

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. În unele aplicații, cum ar fi controlul motorului, este necesar un curent de până la 50A, care va necesita mai mult cupru pe PCB și o lățime mai mare a firului.

Metoda de proiectare pentru cerințe de curent ridicat este lărgirea cablajului din cupru și creșterea grosimii cablajului la 2OZ. Acest lucru va crește spațiul de pe placă sau va crește numărul de straturi de pe PCB.

3. Criterii de dispunere a PCB-ului cu curent ridicat:

Reduce the length of high-current cabling

Sârmele mai lungi au rezistență mai mare și transportă curent mai mare, rezultând pierderi de putere mai mari. Deoarece pierderile de energie generează căldură, durata de viață a plăcii de circuite este scurtată.

Calculați lățimea cablajului atunci când se crește și scade temperatura adecvată

Lățimea liniei este o funcție de variabile precum rezistența și curentul care curge prin ea și temperatura admisibilă. În general, este permisă o creștere a temperaturii de 10 ℃ la temperaturi ambientale peste 25 ℃. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Izolați componentele sensibile din medii cu temperatură ridicată

Anumite componente electronice, cum ar fi referințele de tensiune, convertoarele analog-digitale și amplificatoarele operaționale, sunt sensibile la schimbările de temperatură. Când aceste componente sunt încălzite, semnalul lor se schimbă.

Se știe că plăcile cu curent mare generează căldură, astfel încât componentele trebuie păstrate la distanță de mediile cu temperatură ridicată. Puteți face acest lucru făcând găuri în placă și asigurând disiparea căldurii.

Îndepărtați stratul de rezistență la lipire

Pentru a crește capacitatea curentă de curgere a firului, stratul de barieră de lipit poate fi îndepărtat și cuprul dedesubt expus. Apoi se poate adăuga lipire suplimentară la fir, ceea ce va crește grosimea firului și va reduce valoarea rezistenței. Acest lucru va permite să curgă mai mult curent prin fir fără a crește lățimea firului sau a adăuga o grosime suplimentară de cupru.

Stratul interior este utilizat pentru cablarea cu curent mare

Dacă stratul exterior al PCB-ului nu are suficient spațiu pentru cablarea mai groasă, cablarea poate fi umplută în stratul interior al PCB-ului. Apoi, puteți utiliza conexiunea prin orificiul de trecere la dispozitivul exterior cu curent ridicat.

Adăugați benzi de cupru pentru un curent mai mare

Pentru vehiculele electrice și invertoarele de mare putere cu curent care depășește 100A, cablarea din cupru poate să nu fie cea mai bună modalitate de transmitere a puterii și a semnalelor. În acest caz, puteți utiliza bare de cupru care pot fi lipite pe placa PCB. Bara de cupru este mult mai groasă decât firul și poate transporta curenți mari, după cum este necesar, fără probleme de încălzire.

Utilizați suturi prin găuri traversante pentru a transporta mai multe fire peste mai multe straturi de curent mare

Când cablarea nu poate transporta curentul dorit într-un singur strat, cablarea poate fi direcționată pe mai multe straturi și tratată prin îmbinarea straturilor. În cazul aceleiași grosimi a celor două straturi, aceasta va crește capacitatea de încărcare a curentului.

concluzie

Există mulți factori complicați în determinarea capacității curentului de cablare. Cu toate acestea, proiectanții PCB se pot baza pe fiabilitatea calculatoarelor de grosime a liniei pentru a ajuta la proiectarea plăcilor lor în mod eficient. Atunci când proiectați PCBS fiabil și performant, setarea corectă a lățimii liniei și a capacității de transport a curentului poate parcurge un drum lung.