Sähkö ja elektroniikka

PCB-johdinleveyden ja virrankeston laskuri

Arvioi piirilevyn johdinleveys tai virrankesto sekä kuparipaksuus, resistanssi, jännitehäviö ja tehohäviö.

01

Syötetyt arvot

1 oz/ft² ≈ 35 µm

IPC-2221-arvio tasaiselle kuparille. Kuparipaino käyttää 1 oz/ft² ≈ 35 µm. Resistanssi ja häviöt lasketaan 20 °C:ssa, ei lämmenneen johtimen lämpötilassa. Tasoja, läpivientejä, ilmavirtaa ja valmistustoleransseja ei mallinneta; tarkista levyn suunnittelu.

IPC-2221 · TI SNVA766 §11

02

Tulokset

Johdinleveys
—
Virrankeston arvio
—
Kuparin poikkipinta-ala
—
Resistanssi · 20 °C
—
Jännitehäviö · 20 °C
—
Johtimen tehohäviö · 20 °C
—
Kaava—

Arvioi johtimen virtakesto ja tarkista jännitehäviö

Arvioi johtimen leveys tai virtakesto näytetyllä IPC-2221-käyräsovituksella. Tarkista resistanssi, jännitehäviö ja tehohäviö erikseen. Yksinkertainen lämpömalli ei kuvaa kaikkia piirilevyrakenteita tai jäähdytysolosuhteita.

Vaihe vaiheelta

  1. Valitse leveyden mitoitus tai virran arviointi ja sisä- tai ulkokerroksen kupari.
  2. Syötä virta tai leveys, kuparipaksuus ja sallittu lämpötilan nousu näytetyissä yksiköissä.
  3. Syötä johtimen pituus ja tarkista leveys, virta, resistanssi ja häviöt. Varmista valmiin levyn kuparispesifikaatio.

Asetukset ja rajoitukset

Lämpötilan nousu
Nousu on lämpeneminen ympäristöä kuumemmaksi, ei ympäristön lämpötila tai absoluuttinen käyttölämpötilaraja.
Kupari ja kerros
Kerros muuttaa käyräsovituksen kerrointa. oz-syöte käyttää likimääräistä paksuusmuunnosta; tarkista todellinen kuparipaksuus.
Johtimen pituus
Pituus muuttaa resistanssia ja häviöitä, ei arvioitua virtakestoa. Resistanssi koskee yhtä kuparijohdinta lämpötilassa 20 °C.

Esimerkkitehtävä

Käytä virran arviointia alla olevilla mitoilla. Vertaa sisä- ja ulkokerroksen tuloksia.

Esimerkkisyöte

w = 1 mm; t = 35 µm; ΔT = 10 °C; ℓ = 100 mm
Odotettu tulos
kIR20VdropP
kext = 0.0482.391562 A49.26 mΩ117.808354 mV281.746006 mW
kint = 0.0241.195781 A49.26 mΩ58.904177 mV70.436502 mW

Sisäkerroksen virta-arvio on pienempi, mutta resistanssi pysyy samana. Virtakesto ja hyväksyttävä jännitehäviö ovat eri tarkistuksia.

Kysymykset ja ongelmanratkaisu

Miksi kerrosten tulokset eroavat?

Malli käyttää eri lämpökertoimia. Todellinen jäähdytys riippuu myös levyrakenteesta, läheisestä kuparista ja ilmavirrasta.

Onko tämä valmistuksen etäisyyssääntö?

Ei. Tarkista sähköiset etäisyydet, valmistusminimit, läpiviennit ja liitinrajat erikseen.

Onko laskettu virta levyn nimellisvirta?

Ei. Huomioi kuuman kuparin resistanssi, läheiset lämmönlähteet ja todellinen rakenne ja varmista levy.