Cara membawa arus tinggi pada PCB


27

Saya perlu melewatkan arus tinggi di beberapa bagian sirkuit saya. Saya menggunakan kalkulator lebar lintasan PCB online untuk melihat bahwa lebar lintasan yang dibutuhkan sekitar 5mm dan jarak bebas minimum 1mm, yang membuatnya total sekitar 7mm lebar hanya untuk satu lintasan. Saya perlu beberapa trek pembawa arus tinggi pada PCB saya yang akan mengkonsumsi terlalu banyak ruang untuk membeli.

Saya berpikir untuk menyolder kabel tembaga di sisi atas PCB yang akan sejajar dengan trek tipis dan simbolis di sisi bawah. Tetapi saya ingin tahu apakah ada cara yang lebih profesional untuk mengatasi masalah ini.


Jawaban stevenvh dan Olin Lathrop sangat langsung. Area penampang yang sama, dengan peningkatan ketebalan atau tinggi, akan membutuhkan lebar lebih sedikit.
Selalu Bingung 16

Tetapi apa yang akan menjadi karakteristik dewan? berapa banyak papan tebal atau tipis harus dipilih?
Selalu Bingung 16

Apakah ada kemungkinan menekuk papan pada pemanasan karena efek "bimetal strip"?
Selalu Bingung

Juga titik lain, arus tinggi juga berarti persyaratan tegangan tinggi. Jadi, ada peluang yang lebih tinggi untuk memicu, kebocoran, korsleting, dll. Jadi, mereka perlu dicegah.
Selalu Bingung

@ AlwaysConfused bagaimana ada persyaratan tegangan lebih tinggi? Jika OP menjalankan 5V @ 12A (yang akan membutuhkan ~ 4,62mm trace @ 2oz), ini 5V ... tidak perlu tiba-tiba untuk meningkatkan tegangan. Jika OP memiliki ruang untuk melakukannya di kedua ujungnya, mereka dapat meningkatkan tegangan pada sumbernya dan kemudian beralih ke tujuan untuk mengurangi kebutuhan saat ini ... tetapi arus tinggi tidak dengan sendirinya memerlukan tegangan tinggi dengan cara yang berarti.
Doktor J

Jawaban:



28

Saya belum melihat orang lain menyebutkan suhu.

Mungkin Anda meninggalkan kenaikan standar 10 derajat dalam kalkulator online?

Itu cukup konservatif. Kenaikan 20 derajat tidak terlalu buruk dalam banyak situasi.

Dan jika Anda tidak menjalankan arus tertinggi terus-menerus , sangat mungkin bahkan kenaikan suhu yang lebih tinggi akan dapat diterima, karena akan ada waktu untuk mendinginkan di antara siklus.


2
Ini jawaban yang tepat untuk pertanyaan ini. Betapa anehnya tidak ada yang memilih.
johnfound


dari hukum Joule; memang penurunan resistensi (lebih-konduktansi) menimbulkan lebih banyak pemanasan . H = (const.) * (I ^ 2) * R * t. . . . . (t adalah waktu di sini) => H = (const.) * (I ^ 2) * (V / I) * t => H = (const.) * I * V * t. (=> H bervariasi secara proporsional dengan I saat ini, ketika Anda menggunakan sepotong Konduktor). Dampak dari berbagai R hanya dapat dipahami ketika 2 atau lebih pemanas akan disimpan secara seri, sehingga arus yang sama akan mengalir melalui semua resistor ini. Kemudian pemanas dengan resistansi tertinggi ("paling ketat" -satu) menghasilkan lebih banyak panas dibandingkan dengan pemanas lainnya.
Selalu Bingung 16

21

Jawaban pertama adalah menentukan tembaga yang lebih tebal dari standar, yang biasanya "1 ons". 2 ons tembaga biasanya tidak banyak uang. Setelah itu menjadi mahal. Ada juga batasan seberapa jauh rumah papan bisa berjalan dengan ini. Yang paling tebal yang pernah saya dengar adalah 5 ons tembaga.

Jika jumlah ini sedikit atau sedikit, maka meninggalkan topeng solder dari jejak dan menyolder kawat di atasnya adalah hal yang sah untuk dilakukan. Kawat tembaga # 10 dapat membawa arus lebih dari sekadar jejak PCB tebal dengan lebar yang masuk akal. Pertimbangkan bagaimana saat ini harus masuk dan mematikan kawat tembaga ekstra. Sangat mudah untuk memecahkan masalah konduksi massal dan melupakan poin umpan.


2
kami menggunakan tembaga 6 ons di satu papan, dan itu tidak biasa. Jika Anda menggunakan> 2 ons tembaga, Anda tidak dapat menggunakan jejak / spasi yang sangat kecil pada PCB. Juga menjadi jauh lebih sulit untuk menyolder komponen lubang ke tembaga tebal.
Jason S

19

Solusi lain untuk papan adalah membuat jejak selebar yang Anda mampu (meskipun lebih sempit dari perhitungan, asalkan tidak terlalu banyak). Pastikan seluruh jejak TIDAK bertopeng, lalu solder jejak, sehingga Anda memiliki manik cembung bagus dari solder yang menjalankan panjang jejak. Ini mungkin bukan solusi terbaik, tapi saya pernah melihatnya digunakan di berbagai elektronik produksi, jadi tidak mungkin seburuk itu (heh).


+1. Saya telah menggunakan teknik ini dan tidak memiliki masalah, harapan tidak akan, :)
abdullah kahraman

13

Jika tata letak Anda memungkinkan, Anda dapat menempatkan serangkaian vias yang diisi dengan jarak yang berdekatan pada panjang (dan lebar) jejak. Dengan membiarkannya, maksud saya ini tentu saja akan memiliki konsekuensi untuk lapisan bawah juga. Buat vias dengan diameter sebesar mungkin, misalnya 1mm pada jejak lebar 1,5mm. Vili yang diisi tembaga akan mengurangi resistensi jejak yang terbaik, tetapi mereka jauh lebih mahal daripada vias yang diisi solder.

Anda juga dapat menggunakan tembaga lebih tebal dari standar 35μ, seperti 70μ atau bahkan 105μ.


1
bagaimana dengan konsekuensi mekanis dari dasarnya melubangi papan?
JustJeff

1
@JustJeff - FR4 adalah bahan yang sangat kaku, Anda dapat dengan mudah menggiling slot beberapa cm di dalamnya tanpa melemahkannya. Jadi, kecuali jika Anda berencana untuk memiliki jejak ini di seluruh papan + pasang transformator berat saya berharap tidak ada masalah di sini. Saya telah bekerja dengan 0.8mm FR4 dan itu cukup kaku untuk membawa sebagian besar komponen, bahkan dengan banyak lubang.
stevenvh

juga jika Anda khawatir tentang warping papan Anda dapat menambahkan palka silang di bagian atas yang mencegahnya.
quest49

1
Apakah Anda punya contoh tentang ini?
tyblu

@tyblu - tidak di sini, tapi kami melakukannya di pekerjaan saya sebelumnya untuk membawa 16A dari konektor ke relay pada modul relay untuk otomatisasi rumah.
stevenvh


1

Dengan tinning Anda dapat mengurangi resistansi jalan sebesar 20% hingga 70% 1 tergantung pada seberapa tebal . Jika Anda hanya membutuhkan sedikit lebih banyak, itu masuk akal.

Menyolder kawat tembaga akan membawa keuntungan besar karena PCB standar adalah 35μm. Dibandingkan dengan kawat tembaga 1mm dan 2mm:

A = h * w = 35μm * 1mm = 35 000 µm²

A = h * w = 35μm * 7mm = 245 000 µm² ~ Resistansi 1/7 per panjang

A = r² * pi = (1mm / 2) ² * pi = 785 398 µm² ~ resistansi 1/23 per panjang

A = r² * pi = (2mm / 2) ² * pi = 3 142 000 μm² ~ Resistansi 1/90 per panjang

[1] EEVBLOG Tinning PCB

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.