Когда дело доходит до печатная плата конструкция, ограничение, создаваемое допустимой токовой нагрузкой проводки печатной платы, является критическим.

Токовая нагрузка проводки на печатной плате определяется такими параметрами, как ширина проводки, толщина проводки, максимальное требуемое повышение температуры, внутренняя или внешняя проводка и то, покрыта ли она магнитным сопротивлением.

В этой статье мы обсудим следующее:

one Что такое ширина линии печатной платы?

Проводка печатной платы или медный проводник на печатной плате могут проводить сигнал на поверхности печатной платы. The etching leaves a narrow section of copper foil, and the current flowing through the copper wire generates a lot of heat. Правильно откалиброванная ширина и толщина проводки на печатной плате помогают свести к минимуму нагревание платы. Чем шире ширина линии, тем меньше сопротивление току и меньше аккумуляция тепла. Ширина разводки печатной платы – это размер по горизонтали, а толщина – по вертикали.

Дизайн печатной платы всегда начинается с ширины линии по умолчанию. Однако эта ширина линии по умолчанию не всегда подходит для желаемой печатной платы. Это связано с тем, что для определения ширины проводки необходимо учитывать допустимую нагрузку по току в проводке.

При определении правильной ширины линии учитывайте несколько факторов:

1. Толщина меди. Толщина меди – это фактическая толщина проводки на печатной плате. Толщина меди по умолчанию для сильноточных печатных плат составляет от 1 унции (35 микрон) до 2 унций (70 микрон).

2. Площадь поперечного сечения проводника. Чтобы получить более высокую мощность печатной платы, необходимо иметь большую площадь поперечного сечения проводника, которая пропорциональна ширине проводника.

3. Расположение следа – нижний или верхний или внутренний слой.

два Как спроектировать сильноточную печатную плату?

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. В некоторых приложениях, таких как управление двигателем, требуется ток до 50 А, что потребует большего количества меди на печатной плате и большей ширины провода.

Метод проектирования для высоких требований по току заключается в расширении медной проводки и увеличении ее толщины до 2 унций. Это увеличит пространство на плате или увеличит количество слоев на печатной плате.

3. Критерии компоновки сильноточной печатной платы:

Reduce the length of high-current cabling

Более длинные провода имеют более высокое сопротивление и пропускают больший ток, что приводит к более высоким потерям мощности. Поскольку при потерях мощности выделяется тепло, срок службы печатной платы сокращается.

Рассчитайте ширину проводки при соответствующем повышении и понижении температуры.

Ширина линии зависит от таких переменных, как сопротивление и ток, протекающий через нее, и допустимая температура. Обычно повышение температуры на 10 ℃ допускается при температуре окружающей среды выше 25 ℃. If the material and design of the plate allow, even a temperature rise of 20°C can be allowed.

Изолируйте чувствительные компоненты от высокотемпературных сред

Некоторые электронные компоненты, такие как источники опорного напряжения, аналого-цифровые преобразователи и операционные усилители, чувствительны к изменениям температуры. Когда эти компоненты нагреваются, их сигнал изменяется.

Известно, что сильноточные пластины выделяют тепло, поэтому компоненты необходимо держать на расстоянии от высокотемпературных сред. Сделать это можно, проделав в плате отверстия и обеспечив отвод тепла.

Удалить слой сопротивления припоя

Чтобы увеличить пропускную способность провода по току, можно удалить барьерный слой припоя и обнажить находящуюся под ним медь. Затем к проволоке можно добавить дополнительный припой, который увеличит толщину проволоки и снизит значение сопротивления. This will allow more current to flow through the wire without increasing the wire width or adding additional copper thickness.

Внутренний слой используется для сильноточной проводки.

Если на внешнем слое печатной платы недостаточно места для более толстой проводки, проводку можно заполнить внутренним слоем печатной платы. Затем вы можете использовать сквозное соединение с внешним сильноточным устройством.

Добавьте медные полоски для увеличения тока

Для электромобилей и мощных инверторов с током, превышающим 100 А, медная проводка может быть не лучшим способом передачи мощности и сигналов. В этом случае вы можете использовать медные шины, которые можно припаять к контактной площадке печатной платы. Медная шина намного толще проволоки и при необходимости может выдерживать большие токи без каких-либо проблем с нагревом.

Используйте сквозные швы, чтобы провести несколько проводов по нескольким слоям сильноточного тока.

Когда кабели не могут пропускать требуемый ток в одном слое, кабели можно проложить по нескольким слоям и обработать путем сшивания слоев вместе. В случае одинаковой толщины двух слоев это увеличит допустимую нагрузку по току.

заключение

При определении допустимой токовой нагрузки проводки существует множество сложных факторов. Однако разработчики печатных плат могут положиться на надежность калькуляторов толщины линий, которые помогут эффективно проектировать свои платы. При разработке надежной и высокопроизводительной печатной платы правильная установка ширины линии и допустимой нагрузки по току может иметь большое значение.