Определение размера следа на печатной плате для переноса 2,5 А

24

Мне нужна трассировка на моей печатной плате для передачи тока до 2.5 ампер (в среднем) с пиками 5-6 ампер (это будет импульсный источник питания). Насколько широкими должны быть трассы? У меня есть компромисс между надежностью и размером, так как продукт ограничен в пространстве. Любые советы будут оценены.

Томас О
источник
1
Толщина / вес меди?
Tyblu

Ответы:

24

После быстрого поиска в Google «Калькулятор тока на печатной плате» я нашел калькулятор тока на печатной плате, основанный на IPC-2152. Он основывает ширину дорожки на том, насколько повышение температуры разрешено иметь. Приятно, что он показывает, сколько энергии вы тратите через свой след. Я бы разработал для вашего RMS тока наихудшего случая, так как это будет периодический сигнал.

Если вы используете медь на 2 унции / фут 2 вместо стандартной меди на 1 унцию / фут 2 , вам не понадобится такая широкая полоса, чтобы достичь того же сопротивления. Например, учитывая повышение на 10 o C , вы можете получить эти цифры при 3 A, если рядом нет медной плоскости:

  • 177 мил (4,50 мм) на 1 / 2 унции / фут 2 меди
  • 89 мил (2,26 мм) на 1 унции / фут 2 (35 мкм) меди
  • 47 мил (1,19 мм) на 2 унции / фут 2 (70 мкм) меди

Примечание: IPC-2221 (стандарт, используемый в исходном ответе) использует старые измеренные значения для своих расчетных диаграмм, и эти диаграммы реализованы во многих калькуляторах. Насколько я могу судить, эти данные были объявлены 50-летними, что делает IPC-ML-910 (1968) возможным источником. Как указал @AlcubierreDrive, новый стандарт IPC-2152 содержит новые данные измерений и, по-видимому, является более точным. Что еще более важно, сравнение значений IPC-2221 дает следующий результат для ширины трасс: IPC-2221 (внутренний)> IPC-2152> IPC-2221 (внешний). Фактические числа для примера выше (1 унция меди) являются

IPC-2152:             89 mil 
IPC-2221 (internal): 143 mil (+60%)
IPC-2221 (external):  55 mil (-38%)

Также обратите внимание, что исходные числа в этом ответе основаны на внутренних расчетах IPC-2221 , которые обеспечат консервативную оценку для всех значений.

W5VO
источник
Этот калькулятор неверен! Он основан на IPC-2221, который является неправильным и был заменен IPC-2152. Использование IPC-2221 приведет к занижению следов внешнего слоя в 2 раза! Историческая справка: Google IPC-2152 или см. Раздел «Историческая карта» в этом документе: frontdoor.biz/PCBportal/HowTo2152.pdf
AlcubierreDrive,
@AlcubierreDrive Интересно, что это было написано во время выхода IPC-2152. Я обновлю свой ответ соответственно. Знаете ли вы, если более свежий IPC-2221B (2013) решает эту проблему?
W5VO
NinjaCalc включает в себя калькулятор тока дорожки на основе стандарта IPC-2152. Отказ от ответственности: я автор.
gbmhunter
21

Обычной практикой для сильноточных устройств является пайка толстой медной проволоки поверх вашей 2-3 мм трассы. 1 мм ^ 2 провода могут легко справиться с 10А.

BarsMonster
источник
3
Пришел сюда сказать, что
Linker3000
1
Неправильная кнопка) Не могли бы вы отредактировать что-нибудь в своем ответе? :-)
BarsMonster
1
NOP редактирование завершено!
Тыблу
10

Я помню, как видел эту номограмму в другом ответе :

введите описание изображения здесь

Выберите 2.5A на вертикальной оси верхнего графика. Перейдите к линии, указывающей допустимое повышение температуры. Переместитесь вниз к толщине меди на печатной плате на нижнем графике. Это пересечение дает вам необходимую ширину на вертикальной оси.

stevenvh
источник
Вы, вероятно, имеете в виду этот ответ: electronics.stackexchange.com/a/5405/4950
PetPaulsen
@PetPaulsen - это тот самый. Спасибо, я обновлю свой ответ.
Стивенв
2

Другим вариантом будет использование шины PCB, припаянной к плате - они также добавят жесткости вашей плате, если она понадобится

BullBoyShoes
источник
Плата 1,6 мм FR4 во много раз жестче, чем шина!
Стивенв
1
@stevenvh - Что? Нет, они не. Кроме того, шина, как правило, перпендикулярна печатной плате, поэтому она намного жестче. На самом деле они продаются специально как ребра жесткости печатной платы .
Коннор Вольф
@Fake - Да, я видел, как они продавались как ребра жесткости, но я не уверен, что это хорошая идея: вы хотите, чтобы на паяные соединения было как можно меньше силы.
Стивенв
@ Фейк - только что задал этот вопрос по этому поводу.
Стивенв