Dimensionar un rastro en una PCB para transportar 2.5 amperios

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Necesito un rastro en mi PCB para transportar hasta 2.5 amperios (promedio) de corriente, con picos de 5-6 amperios (va a una fuente de alimentación de modo de interruptor). ¿Qué tan anchos deben ser los rastros? Tengo una compensación entre fiabilidad y tamaño, ya que el producto tiene limitaciones de espacio. Cualquier consejo sería apreciado.

Thomas O
fuente
1
Cobre espesor / peso?
tyblu

Respuestas:

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Después de hacer una búsqueda rápida en Google de "PCB Current Calculator", encontré una PCB Current Calculator basada en IPC-2152. Basa el ancho de la pista en cuánto aumento de temperatura se permite que tenga el rastro. Es agradable porque muestra la cantidad de energía que desperdicias a través de tu rastro. Yo diseñaría para su peor corriente RMS, ya que será una señal periódica.

Si usa cobre de 2 oz / pie 2 en lugar del cobre estándar de 1 oz / pie 2 , no necesitará un rastro tan ancho para lograr la misma resistencia. Por ejemplo, al permitir un aumento de 10 o C , puede salirse con estos números a 3 A sin un plano de cobre cercano:

  • 177 milésimas de pulgada (4,50 mm) en 1 / 2 oz / ft 2 cobre
  • 89 mil (2.26 mm) en 1 oz / ft 2 (35µm) de cobre
  • 47 mil (1.19 mm) en 2 oz / ft 2 (70µm) de cobre

Nota: IPC-2221 (el estándar utilizado en la respuesta original) utiliza valores medidos antiguos para sus gráficos de diseño, y estos gráficos se implementan en muchas calculadoras. Lo mejor que puedo decir es que estos datos tienen 50 años, lo que hace que IPC-ML-910 (1968) sea una posible fuente. Como señaló @AlcubierreDrive, un nuevo estándar, IPC-2152, contiene nuevos datos medidos y presumiblemente es más preciso. Más importante aún, una comparación de los valores de IPC-2221 da el siguiente resultado para anchos de rastreo: IPC-2221 (interno)> IPC-2152> IPC-2221 (externo). Los números reales para el ejemplo anterior (1 oz de cobre) son

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

También tenga en cuenta que los números originales en esta respuesta se basaron en los cálculos internos de IPC-2221 , que proporcionarán una estimación conservadora para todos los valores.

W5VO
fuente
¡Esta calculadora es incorrecta! Está basado en IPC-2221, que es incorrecto y ha sido reemplazado por IPC-2152. ¡El uso de IPC-2221 dará como resultado un tamaño inferior a las trazas de la capa externa en un factor de 2! Para obtener antecedentes históricos, busque en Google IPC-2152, o consulte la sección titulada "The Historical Chart" en este documento: frontdoor.biz/PCBportal/HowTo2152.pdf
AlcubierreDrive
@AlcubierreDrive Curiosamente, esto fue escrito alrededor del momento en que salió IPC-2152. Actualizaré mi respuesta en consecuencia. ¿Sabe si el IPC-2221B (2013) más reciente aborda este problema?
W5VO
NinjaCalc incluye una calculadora de corriente de seguimiento basada en el estándar IPC-2152. Descargo de responsabilidad: soy el autor.
gbmhunter
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La práctica común para dispositivos de alta corriente es soldar alambre de cobre grueso en la parte superior de su trazo de 2-3 mm. El cable de 1 mm ^ 2 puede manejar 10A fácilmente.

BarsMonster
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3
Vine aquí para decir eso
Linker3000, el
1
Botón incorrecto) ¿Podría editar algo en su respuesta? :-)
BarsMonster
1
¡Edición de NOP completa!
tyblu
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Recuerdo haber visto este nomograma en otra respuesta :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Seleccione 2.5A en el eje vertical del gráfico superior. Muévase a la línea que indica el aumento de temperatura permitido. Mover hacia abajo al grosor de cobre de la PCB en el gráfico inferior. Esta intersección le proporciona el ancho requerido en el eje vertical.

stevenvh
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Probablemente te refieres a esta respuesta: electronics.stackexchange.com/a/5405/4950
PetPaulsen
@PetPaulsen, ese es el indicado. Gracias, actualizaré mi respuesta.
stevenvh
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Otra opción sería usar la barra de bus de PCB soldada en la PCB; también agregarían una buena rigidez a su PCB si la necesita

BullBoyShoes
fuente
¡Una PCB FR4 de 1,6 mm es muchas veces más rígida que una barra colectora!
stevenvh
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@stevenvh - ¿Qué? No, no lo son. Además, una barra de bus es generalmente perpendicular a una PCB, por lo que es mucho más rígida. De hecho, en realidad se venden específicamente como refuerzos de PCB .
Connor Wolf
@Fake: Sí, los he visto vendidos como refuerzos, pero no estoy seguro de que sea una buena idea: desea ejercer la menor fuerza posible en las conexiones de soldadura.
stevenvh
@Fake: acabo de hacer esta pregunta al respecto.
stevenvh