Làm thế nào để kết nối dấu vết lớn với miếng đệm trong PCB?

Tôi đang thiết kế một PCB, và 10 A-15 Một dòng điện đang chảy trong một dấu vết. Tôi nghĩ rằng một bản nhạc 300 thou nên được sử dụng cho độ dày 1 oz Cu. Tôi thấy rằng nó là không thể để kết nối hai miếng đệm với 300  ngươi theo dõi, bởi vì nó vi phạm quy tắc thiết kế và cũng miếng khác được ghi nhận vào các dấu vết, mà là không mong muốn.

Hình: Kết nối theo dõi chiều rộng 300 ngươi, giữa pad và dấu vết 300 ngươi có một dấu vết 80 ngươi (ở trên) và dấu vết 60 ngươi (bên dưới).

Những gì tôi hỏi là:

Kết nối này có thể mang dòng điện mà một dấu vết 300 bạn có thể mang theo không? Những phép đo phải được thực hiện?

Có hai giá trị bạn cần lo lắng: sụt điện áp và tản điện. Cả hai đều là định luật Ohm đơn giản và là chức năng của kháng dấu vết.

Điện trở dấu vết là một sản phẩm của diện tích mặt cắt ngang và chiều dài của nó.

Giảm chiều dài và bạn giảm sức đề kháng. Giảm chiều rộng và bạn tăng sức đề kháng.

Vì vậy, bạn có thể có một đoạn ngắn hơn của một dấu vết hẹp hơn và vẫn xử lý hiện tại.

Công thức tính điện trở của dấu vết là:

$$R = \rho \frac{l}{A} \cdot (1 + (\alpha \cdot \Delta T))$$

• $\rho$$1.68×10^{-8} \Omega/m$
• A là diện tích mặt cắt ngang trong mét vuông
• l là chiều dài dấu vết tính bằng m
• $\alpha$
• $\Delta T$

Vì vậy, đối với dấu vết 300 (7.62mm) ở 1oz, độ dày 0,0347mm, mặt cắt hình chữ nhật sẽ là

$$0.00762 \times 0.0000347 = 0.000000264m²$$

Tất nhiên, với khắc và các yếu tố khác, nó sẽ không dày, cũng không phải hình chữ nhật hoàn hảo, vì vậy hãy giảm đi một chút - giả sử vì sự tiện lợi của nó là 0,0000002m².

Sau đó, bạn có một dấu vết dài 0,05m (5cm). Điện trở của dấu vết đó ở mức 23 ° C là bao nhiêu?

$$R = 1.68×10^{-8}\frac{0.05}{0.0000002} \cdot (1 + (0.003862 \times 3))$$ $$R = 1.68×10^{-8} \times 250000 \times 1.011586$$ $$R = 0.00425\Omega$$

Vì vậy, một khi bạn có sức đề kháng, và bạn biết hiện tại, bạn có thể áp dụng Luật Ohm đơn giản cho nó. Nói 15A, giá trị trên của bạn.

Điện áp rơi trên dấu vết đó là

$$V=IR = 15 \times 0.00425 = 0.064V$$

Công suất tiêu tán sẽ là

$$P=I^2R = 15 \times 15 \times 0.00425 = 0.956W$$

Vì vậy, bây giờ bạn có thể tính toán mức giảm điện áp và sự tiêu hao năng lượng sẽ qua các dấu vết nhỏ của bạn để xem liệu nó có thể chịu được không.

Ngoài ra còn có nhiều thủ thuật khác nhau mà bạn có thể sử dụng để xử lý dòng điện lớn hơn. Một trong những trường hợp phổ biến nhất (và trường học cũ) là để lại dấu vết bị vạch mặt, sau đó làm ngập chúng bằng vật hàn thêm. Điều này ồ ạt làm tăng diện tích mặt cắt do đó làm giảm sức đề kháng. Bạn cũng có thể sử dụng mạ điện để đạt được kết quả tương tự, mặc dù điều này khó thực hiện hơn nhiều, đặc biệt là chỉ trong một khu vực nhỏ của bảng.

Sử dụng dây thay vì (hoặc cũng như) dấu vết cũng có thể được thực hiện.

Bên cạnh đó, bạn cũng nên xem xét nếu các kết nối và chân được sử dụng trong các đầu nối của bạn, có phù hợp để mang đến 15A không.

Cuối cùng, tất cả về tản điện dẫn đến nhiệt. Dấu vết rộng hơn rõ ràng làm giảm sức đề kháng, cải thiện tản nhiệt và do đó là tối ưu. Nhận ra rằng trong khi kháng vết là một chức năng của chiều rộng và chiều dài, tản nhiệt cũng là. Một dấu vết dài gấp đôi có thể có sức đề kháng gấp đôi nhưng nó cũng có thể tiêu tan nhiệt lượng gấp đôi. Do đó, bạn chủ yếu phải quan tâm đến việc bạn có thể chịu đựng được nhiệt độ tăng bao nhiêu.

-> Hai lần chiều dài theo dõi có nghĩa là tổng nhiệt nhiều hơn, nhưng không nhiều nhiệt trên mỗi đơn vị chiều dài theo dõi.

Vì vậy, tính toán mức tăng nhiệt độ bạn có thể đủ khả năng và chỉ cần giữ chiều dài của dấu vết mỏng càng ngắn càng tốt. Không có tối thiểu tuyệt đối cho mỗi se.

Giống như sức mạnh của chuỗi chỉ mạnh bằng liên kết yếu nhất, khả năng mang theo hiện tại của dấu vết chỉ tốt bằng phần mỏng nhất của nó . Đối với mẫu bạn cung cấp, đó là phần 60 . Mặc dù đồng "phụ" được cung cấp bởi phần dày hơn giúp loại bỏ nhiệt, nhưng nó không làm được gì cho khả năng mang theo hiện tại của dấu vết. Vì vậy, số bạn nên sử dụng để tính toán, nên là 60 chứ không phải 300. Nếu dấu vết 300 tốt cho 15A, thì dấu vết mẫu sẽ chỉ tốt với 15A x (60/300) = 3A .