Как нести большой ток на печатной плате

27

Мне нужно пропустить большой ток в какой-то части моей цепи. Я использовал онлайн-калькулятор ширины дорожки на печатной плате, чтобы увидеть, что необходимая ширина дорожки составляет около 5 мм, а минимальный зазор составляет 1 мм, что составляет в целом ширину около 7 мм только для одной дорожки. Мне нужно несколько таких токопроводящих дорожек на моей печатной плате, которые будут занимать слишком много места.

Я думаю о пайке медных проводов на верхней стороне печатной платы, которая будет параллельна тонким и символическим дорожкам на нижней стороне. Но я хотел бы знать, есть ли более профессиональный способ преодоления этой проблемы.

hkBattousai
источник
Ответы Стивенва и Олина Латропа очень прямые. Та же площадь поперечного сечения с увеличенной толщиной или высотой будет меньше ширины.
Всегда в замешательстве
Но каковы будут характеристики платы? какую толстую или тонкую доску выбрать?
Всегда в замешательстве
Есть ли возможность согнуть плату при нагревании из-за эффекта «биметаллической полосы»?
Всегда в замешательстве
Кроме того, сильный ток также означает требование более высокого напряжения. Таким образом, существует более высокая вероятность искрения, утечки, короткого замыкания и т. Д. Таким образом, их необходимо предотвратить.
Всегда смущен
@ AlwaysConfused, как существует требование более высокого напряжения? Если OP работает 5В при 12А (что потребует ~ 4,62 мм трассы при 2 унциях), это 5В ... нет необходимости внезапно увеличивать напряжение. Если у OP есть место для этого на обоих концах, они могут повысить напряжение на источнике и затем преобразовать его вниз в месте назначения, чтобы уменьшить требования к току ... но сам по себе большой ток не требует высокого напряжения каким-либо значимым образом.
Доктор J

Ответы:

20

Сильноточные шины PCB доступны от нескольких поставщиков, таких как:

http://www.espbus.com

и являются идеальным решением. Быстрый поиск для «шин для печатных плат» даст ряд поставщиков.

Леон Хеллер
источник
1
Вторая ссылка мертва.
Bradman175
-1, все ссылки мертвы
duedl0r
Одна ссылка исправлена.
Леон Хеллер
28

Я не видел, чтобы кто-нибудь еще упоминал температуру.

Возможно, вы оставили стандартное повышение на 10 градусов в онлайн-калькуляторе?

Это довольно консервативно. Повышение на 20 градусов не так уж плохо во многих ситуациях.

И если вы не используете самый высокий ток непрерывно , вполне возможно, что даже более высокий рост температуры будет приемлемым, так как у него будет время для охлаждения между циклами.

Брок Р.
источник
2
Это правильный ответ на этот вопрос. Как странно, никто не проголосовал за это.
Джонфонд
связанные: electronics.stackexchange.com/questions/243973/…
всегда в замешательстве
из закона Джоуля; действительно уменьшенное сопротивление (большая проводимость) приводит к большему нагреву . H = (постоянный) * (I ^ 2) * R * t. , , , , (здесь время) => H = (постоянное) * (I ^ 2) * (V / I) * t => H = (постоянное) * I * V * t. (=> H изменяется прямо пропорционально току I, когда вы используете один кусок проводника). Влияние переменного R может быть понято только тогда, когда 2 или более нагревателя будут поддерживаться последовательно, поэтому один и тот же ток будет течь через все эти резисторы. Тогда нагреватель с самым высоким сопротивлением («самый жесткий» -один) производит больше тепла по сравнению с другими нагревателями.
Всегда в замешательстве
21

Первым ответом было бы указать более толстую медь, чем по умолчанию, которая обычно составляет «1 унция». Медь на 2 унции обычно не намного больше денег. После этого это становится дорогим. Существует также ограничение на то, как далеко могут зайти пансионаты. Самый толстый, о котором я когда-либо слышал, это 5 унций меди.

Если это единичное или низкое количество, то оставление маски припоя вне следа и пайка проволоки поверх него - законная вещь. Медный провод №10 может пропускать намного больше тока, чем даже толстые следы печатной платы разумной ширины. Посмотрите, как ток должен попасть на дополнительный медный провод и от него. Легко решить проблему с объемной проводимостью и забыть о точках подачи.

Олин Латроп
источник
2
мы использовали 6 унций меди на одной доске, и это не было необычным. Если вы используете> 2 унции меди, вы не можете использовать очень маленькие следы / пробелы на печатной плате. Кроме того, становится гораздо труднее припаять сквозные отверстия на толстую медь.
Джейсон С
19

Другое решение для плат состоит в том, чтобы сделать трассу настолько широкой, насколько вы можете себе позволить (даже если она уже, чем расчеты, если она не слишком большая). Убедитесь, что весь след НЕ замаскирован, затем припаяйте покрытие, чтобы у вас получился хороший выпуклый шарик припоя, идущий по длине следа. Возможно, это не лучшее решение, но я видел, что оно используется во многих производственных электрониках, поэтому оно не может быть таким плохим (хе).

Доктор Дж
источник
+1. Я использовал эту технику и у меня не было никаких проблем, надеюсь, не будет, хотя :)
Абдулла Кахраман
13

Если ваш макет позволяет это сделать, вы можете поместить ряд близко расположенных заполненных переходов по длине (и ширине) трассы. Допуская это, я имею в виду, что это, конечно, будет иметь последствия и для нижнего слоя. Сделайте отверстия как можно большего диаметра, например, 1 мм на ширине 1,5 мм. Медные переходы лучше всего уменьшат сопротивление следа, но они намного дороже, чем паяные переходы.

μμμ

stevenvh
источник
1
как насчет механических последствий перфорации платы?
JustJeff
1
@JustJeff - FR4 - очень жесткий материал, в него можно легко фрезеровать прорезь длиной несколько см, не ослабляя его. Так что, если вы не планируете иметь эти следы по всей плате + монтировать тяжелый трансформатор, я не ожидаю здесь никаких проблем. Я работал с 0,8 мм FR4, и это достаточно жестко, чтобы переносить большинство компонентов, даже с большим количеством отверстий.
Стивенв
Также, если вы беспокоитесь о перекосе доски, вы можете добавить поперечный люк наверху, который предотвращает это.
квест49
1
У вас есть примеры этого?
Тыблу
@tyblu - не здесь, но мы делали это на моей предыдущей работе, чтобы перенести 16А из разъемов в реле на модуле реле для домашней автоматизации.
Стивенв
4

E-Fab - это линейка шинных плат и ребер жесткости, наши стандартные продукты будут иметь мощность от 16 до 128 ампер.

http://e-fab.com/products/pcb-stiffeners/

Уэсли Торнтон
источник
1

С лужением вы можете уменьшить сопротивление пути на 20-70% 1 в зависимости от толщины пайки. Если вам нужно немного больше, это кажется разумным.

Пайка медного провода принесет большой выигрыш, так как стандартная плата составляет 35 мкм. По сравнению с медной проволокой 1 мм и 2 мм:

A = h * w = 35 мкм * 1 мм = 35 000 мкм²

A = h * w = 35 мкм * 7 мм = 245 000 мкм² ~ 1/7 сопротивления на длину

A = r² * pi = (1 мм / 2) ² * pi = 785 398 мкм² ~ 1/23 сопротивления на длину

A = r² * pi = (2 мм / 2) ² * pi = 3 142 000 мкм² ~ 1/90 сопротивления на длину

[1] EEVBLOG Tinning PCB

П. Кох
источник