Các câu hỏi và chủ đề tương tự đã được hỏi trước đây như

• Chiều rộng theo dõi PCB tiêu chuẩn?
• Công thức giảm điện áp so với chiều rộng, nhiệt độ, dòng điện và chiều dài vết PCB

Trước đây tôi đã sử dụng Bộ công cụ PCB và tôi chưa gặp vấn đề thực tế nào, nhưng tôi cũng không có nhiều hơn 1A chạy qua dấu vết tín hiệu trước đó. Điều tôi nhận thấy là có một sự khác biệt giữa một số máy tính. Tôi muốn biết bộ công cụ nào đáng tin cậy hơn.

Tôi hiểu rằng có rất nhiều hình ảnh với thông tin trên tất cả các hình ảnh, bạn có thể bỏ qua đến cuối câu hỏi này để tóm tắt các hình ảnh hiển thị nếu điều đó dễ dàng hơn.

Bộ công cụ PCB

Với sửa đổi IPC-2152 được kích hoạt

Cửa sổ chung trông như thế này

Tôi đã chơi xung quanh với chiều rộng dây dẫn cho đến khi tôi có thể ~ 2A. Cài đặt đầu vào của tôi như sau

Tôi tin rằng nhà fab của tôi bắt đầu với cơ sở 0,5oz và sau đó tấm lên.

Dưới đây là kết quả cho lớp bên ngoài

Lớp bên trong (Tôi đã cập nhật chiều rộng dây dẫn của mình lên 22 triệu)

Nếu tôi thay đổi tùy chọn từ mặt phẳng hiện tại sang mặt phẳng không có mặt, tôi nhận được một bộ giá trị khác.

Giữ các cài đặt cho lớp bên ngoài như cũ và chỉ thay đổi mặt phẳng hiện tại: không

Với IPC-2152 không có sửa đổi kích hoạt

Từ một câu hỏi tôi đã hỏi trước đó, liệu không khí trên PCB có cải thiện khả năng theo dõi hiện tại không? , dường như chỉ ra rằng tản nhiệt cải thiện giới hạn dòng điện, sau đó sự hiện diện của mặt phẳng giúp làm mát và do đó có thể xử lý dòng điện cao hơn so với không có.

CircuitCalculator.com : Tính toán chiều rộng PCB

Tôi đã dự đoán rằng các giá trị tương tự nhau giữa hai giá trị này, nhưng chúng thực sự không có.

Nếu tôi nhập cùng các giá trị tôi đã nhập cho Bộ công cụ PCB (ngoại trừ trạng thái hiện tại của mặt phẳng và đồng cơ sở và mạ đồng. Tôi nhận được như sau

**Summary**
The following all has a target current of ~2A with a 20C temp rise.
PCB Toolkit with IPC-2152 modifiers           Internal Trace       22 mils
PCB Toolkit with IPC-2152 without modifiers   Internal Trace       55 mils
Circuit Calculator                            Internal Trace       52.6 mils

PCB Toolkit with IPC-2152 modifiers           External Trace       12 mils
PCB Toolkit with IPC-2152 without modifiers   External Trace       36 mils
Circuit Calculator                            External Trace       20.2 mils

Vì vậy, câu hỏi của tôi là, điều này là chính xác bởi vì tôi cũng đang cố gắng duy trì một dòng 50 ohm nếu có thể? Tôi đang nghiêng về Bộ công cụ PCB này chính xác hơn, vì máy tính trực tuyến đang sử dụng IPC-2221A và trang web dường như không được cập nhật kể từ tháng 3 năm 2008 (mục blog cuối cùng).

Cuối cùng, thứ tôi đang tìm kiếm là một dấu vết / dấu vết bên ngoài nhỏ nhất, có thể xử lý 2A mà không bị quá độ dày của đồng. Dấu vết nhỏ hơn giúp dễ dàng có được dòng 50 ohm mà không phải tăng độ dày bảng của tôi.

Tôi sẽ cố gắng trả lời câu hỏi này từ nghiên cứu của riêng tôi về vấn đề này.

Nhiều máy tính trực tuyến cho chiều rộng theo dõi so với hiện tại được lấy từ một tài liệu đã được xuất bản cách đây nhiều năm. Một số nguồn tin cho biết đó là vào những năm 1950, nhưng tôi chưa thể tìm thấy ngày đầu tiên nó được xuất bản. (Công bằng mà nói, tôi cũng không thấy khó thế đâu). IPC-2221 là Tiêu chuẩn chung về Thiết kế Bảng in.

Tôi tìm thấy một bản sao của IPC-2221 tại đây [link]

Phiên bản hiện đại hơn của tài liệu này tồn tại (tôi không có ngày) và IPC-2152 của nó đã cập nhật một số thông tin cũ hơn trong quá khứ. Nếu tài liệu gốc được xuất bản vào những năm 1950, thì thiết kế PCB có một chặng đường dài, chẳng hạn như việc sử dụng các mặt phẳng và bảng nhiều lớp.

Phần mềm PCB Toolkit sử dụng (theo mặc định) IPC-2152 với một thứ gọi là sửa đổi. Tôi sẽ nhận được nhiều hơn vào đó sớm. Một trang web khác, ( http://www.smps.us/ ) cũng cung cấp một máy tính cho chiều rộng theo dõi so với hiện tại và sử dụng IPC-2152 làm liên kết cơ sở và phần thân bao gồm một số giải thích về sự khác biệt với cũ và mới.

Cho đến gần đây, nguồn chính để tính toán chiều rộng dấu vết của bảng mạch in (PCB) để tăng nhiệt độ là các ô có nguồn gốc từ các thí nghiệm được thực hiện cách đây hơn nửa thế kỷ.

Nó đi vào nói ..

IPC-2152 tiêu chuẩn mới, dựa trên các nghiên cứu mới nhất có liên quan nhiều hơn. Nó cung cấp hơn 100 hình khác nhau và cho phép bạn tính đến nhiều yếu tố bổ sung, chẳng hạn như độ dày của PCB và dây dẫn, khoảng cách đến mặt phẳng đồng, v.v.

Phần còn lại của trang bao gồm một máy tính và một số phương trình và cách thức và lý do tại sao tác giả đã làm một số điều nhất định, nhưng một điều ông nói là

Nếu bạn có PCB nhiều lớp với mặt phẳng bằng đồng gần dây dẫn của bạn, thì ∆T thực tế sẽ thấp hơn đáng kể. Tuy nhiên, đối với các tấm ván dày dưới 70 triệu mà không có mặt phẳng, nhiệt độ có thể cao hơn. Do đó, IPC coi Hình.5-2 là bảo thủ có thể gây hiểu nhầm. Dù sao, để phản ánh các điều kiện của một ứng dụng cụ thể, người ta có thể đưa ra hệ số hiệu chỉnh (sửa đổi) là tỷ lệ giữa ước tính thực tế và chung chung T.

Tôi nghĩ rằng đây là bộ sửa đổi mà chúng ta thấy với Bộ công cụ PCB. Khi tôi cắm cùng các giá trị cho cả Bộ công cụ PCB và máy tính trực tuyến này, tôi sẽ nhận được kết quả tương tự **

** Chiều rộng theo dõi bên trong khớp với chiều rộng được sửa đổi của máy tính trực tuyến.

Tài liệu đó cũng tự ý cho rằng các dây dẫn bên trong chỉ có thể mang một nửa dòng điện bên ngoài. Trong thực tế, như đã đề cập trong tiêu chuẩn mới, các lớp bên trong thực sự có thể chạy mát hơn vì chất điện môi có độ dẫn nhiệt tốt hơn 10 lần so với không khí.

Tôi nghĩ rằng điều này là thú vị và theo Wikipedia

Thermal conductivity, through-plane 0.29 W/m·K,[1] 0.343 W/m·K[2]
Thermal conductivity, in-plane  0.81 W/m·K,[1] 1.059 W/m·K[2]

và Hộp công cụ kỹ thuật ở khoảng 20C, độ dẫn nhiệt của không khí là 0,0257 W / m · K

Vì vậy, nếu bạn có một mặt phẳng, chất điện môi lan tỏa nhiệt đó, vì vậy dấu vết của bạn thực sự có thể xử lý nhiều dòng điện hơn những gì đã nghĩ trước đây.

TL; DR IPC-2152 là tiêu chuẩn mới cho chiều rộng dấu vết so với dòng điện và bao gồm tản nhiệt với mặt phẳng để dấu vết có thể xử lý nhiều dòng điện hơn so với những gì đã nghĩ trước đây.

Bộ công cụ PCB (chương trình) và http://www.smps.us/pcb-calculator.html sử dụng tiêu chuẩn mới này. Vì vậy, nếu bạn cần siết nhiều dấu vết hơn với xếp hạng hiện tại cao hơn hoặc nếu bạn đang cố gắng đạt trở kháng mục tiêu và có thể xử lý tải cao hơn, IPC-2152 sẽ có thể trợ giúp. Tuy nhiên, nếu bạn có thể lớn hơn, đi lớn hơn vì tốt hơn là nên bảo thủ, nhưng nếu bạn cần siết chặt hơn và được coi là "an toàn", thì tôi nghĩ đây là cách.

Tôi đã sử dụng máy tính theo dõi PCB trước đây nhưng tôi không hài lòng với kết quả. Lý do chính là thực tế là nghiên cứu được thực hiện khá cũ và thứ hai, những máy tính này tóm tắt bạn khỏi các điều kiện nghiên cứu như - yếu tố an toàn được xem xét tại thời điểm nghiên cứu, điều kiện hoạt động là gì, chất lượng PCB là gì vv Bên cạnh đó, một khi bạn nhận được PCB được chế tạo hoàn chỉnh, thông số kỹ thuật của nó sẽ hoàn toàn khác với giá trị lý thuyết. Đối với độ dày dây dẫn chính xác sẽ phụ thuộc vào tất cả quá trình được thực hiện bởi công ty chế tạo. Vì vậy, nó trở nên khó khăn / không hiệu quả để sử dụng một kết quả lý thuyết trong kịch bản đời thực.

Quay trở lại vấn đề cơ bản, khả năng xử lý của ampe có liên quan đến vật lý cơ bản. Bất kỳ dấu vết sẽ có sức đề kháng hữu hạn. Khi bạn vượt qua dòng điện dưới mức giảm tiềm năng, sẽ có sự tiêu hao năng lượng P = V * I trong bản nhạc. Nếu đạt đến điểm nóng chảy của bản nhạc, PCB của bạn sẽ bị hỏng. Đó là nó.

Tôi muốn đề xuất một cách tiếp cận thực tế hơn là đi sâu vào lý thuyết. Ý tưởng là để có được một PCB được chế tạo với các dấu vết được làm bằng độ dày khác nhau, được đặt song song với nhau. Cũng có được bảng này ở độ dày đồng khác nhau (35 micron, 70 micron, vv). Sử dụng điều này như một bảng tham khảo cho nhà chế tạo cụ thể đó (chỉ để ở bên hoang tưởng). Bất cứ khi nào bạn muốn tìm dung lượng hiện tại của chiều rộng theo dõi, chỉ cần áp dụng tín hiệu cho dấu vết mà bạn nghĩ sẽ không tan chảy ở dòng điện này. Để nó ở đó một lúc cho đến khi dấu vết đạt đến nhiệt độ ổn định. Hãy thử cảm nhận nhiệt độ bằng tay (hoặc đo nó bằng nhiệt kế không tiếp xúc hoặc bất cứ thứ gì bạn có thể sử dụng).

Hãy chắc chắn rằng bạn thực hiện kiểm tra cho điều kiện tồi tệ nhất mà pcb của bạn có thể mắc phải. Sau khi nhận được nhiệt độ, bạn có thể dễ dàng quyết định chiều rộng theo dõi.