Daha önce benzer sorular ve konular sorulmuştur.

• Standart PCB iz genişlikleri?
• PCB iz genişliği, sıcaklık, akım ve iz uzunluğu ile voltaj düşüşü formülü

Geçmişte PCB Toolkit'i kullandım ve pratik sorunlarım olmadı, ancak daha önce sinyal izlerinden geçen 1A'dan fazla da yoktu. Fark ettiğim şey, bazı hesap makineleri arasında bir fark var. Hangi araç setinin daha güvenilir olduğunu bilmek istiyorum.

Resimlerin her yerinde bilgi içeren bir sürü resim olduğunu anlıyorum, eğer daha kolaysa resimler gösterisinin bir özeti için bu sorunun alt kısmına atlayabilirsiniz.

PCB Araç Kiti

IPC-2152 değiştiricileri etkinken

Genel pencere şöyle görünür

~ 2A olana kadar iletken genişliği ile oynadım. Giriş ayarlarım aşağıdaki

Fab evim 0.5 oz baz ile başlar ve sonra plakaları inanıyorum.

Dış katman için sonuçlar

İç katman (İletken genişliğimi 22 mil olarak güncelledim)

Seçeneği mevcut düzlemden düzlem yokken değiştirecek olsaydım, farklı bir değer kümesi elde ederim.

Dış katman için ayarları aynı tutmak ve yalnızca mevcut düzlemi değiştirmek : hayır

IPC-2152 ile değiştirici etkin değilken

Daha önce sorduğum bir sorudan , PCB üzerindeki cebri hava mevcut iz kapasitesini artıracak mı? ısı yayılımının akım sınırlarını iyileştirdiğini gösterir, o zaman düzlemin varlığı soğutmaya yardımcı olur ve bu nedenle onsuzdan daha yüksek akımlarla başa çıkabilir.

CircuitCalculator.com : PCB İz Genişliği Hesaplama

Değerlerin ikisi arasında benzer olmasını beklerdim, ama gerçekten de öyle değillerdi.

PCB Toolkit için girmiş olduğum değerlerin aynısını girseydim (mevcut düzlem durumu ve baz bakır ve kaplama bakır hariç).

**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

Yani sorum şu: Mümkünse 50 ohm hattını korumaya çalıştığım için doğru olanı? Çevrimiçi hesap makinesi IPC-2221A kullandığından ve web sitesinin Mart 2008'den (son blog girişi) bu yana güncellenmediği için PCB Toolkit'in daha doğru olduğuna dikkat çekiyorum.

Sonunda, aradığım şey, bakır kalınlığında aşırı olmadan 2A'yı işleyebilen en küçük bir dış / iz. Daha küçük izler, kart kalınlığımı artırmak zorunda kalmadan 50 ohm çizgi almayı kolaylaştırır.

Bu soruyu kendi araştırmamdan bu konuya cevaplamaya çalışacağım.

İz genişliği ve akım için çevrimiçi hesap makinelerinin çoğu, görünüşe göre yıllar önce yayınlanan bir belgeden elde edilmiştir. Bazı kaynaklar bunun 1950'lerde olduğunu söyledi, ancak ilk yayınlanma tarihini bulamadım. (Adalet içinde ben de o kadar sert görünmüyordum). IPC-2221, Baskılı Kart Tasarımında Genel Standarttır.

Burada IPC-2221'in bir kopyasını buldum [bağlantı]

Bu belgenin daha modern bir sürümü var (tarihim yok) ve IPC-2152, geçmişin eski bilgilerinin bazılarını güncelledi. Orijinal belge 1950'lerde yayınlandıysa, PCB tasarımının uçakların ve çok katmanlı tahtaların kullanımı gibi uzun bir yolu vardır.

PCB Toolkit yazılımı (varsayılan olarak) IPC-2152'yi değiştirici adı verilen bir şeyle kullanır. Yakında daha fazlasını anlatacağım. Başka bir web sitesi ( http://www.smps.us/ ) aynı zamanda izleme genişliğine karşı akım için bir hesap makinesi sağlar ve IPC-2152'yi taban çizgisi bağlantısı olarak kullanır ve gövde eski ve yeni arasındaki farklarla ilgili bazı açıklamalar içerir.

Yakın zamana kadar, sıcaklık artışı için baskılı devre kartı (PCB) iz genişliğinin hesaplanması için ana kaynak, yarım asırdan daha önce yapılan deneylerden elde edilen arazilerdi.

Söylemeye devam ediyor ..

En son çalışmalara dayanan yeni standart IPC-2152 çok daha fazla ilgili. 100'den fazla farklı şekil sağlar ve PCB ve iletkenlerin kalınlığı, bakır bir düzleme mesafesi vb.Gibi birçok ek faktörü hesaba katmanızı sağlar.

Sayfanın geri kalanında bir hesap makinesi ve bazı denklemler ve yazarın belirli şeyleri nasıl ve neden yaptığını, ancak söylediği bir şey

İletkeninizin yanında bakır düzlemli çok katmanlı bir PCB'niz varsa, gerçek ∆T önemli ölçüde daha düşük olacaktır. Bununla birlikte, düzlemsiz 70 mil kalınlığındaki levhalar için sıcaklıklar daha yüksek olabilir. Bu nedenle Şekil 5-2'ye konservatif olarak atıfta bulunan IPC yanıltıcı olabilir. Her neyse, belirli bir uygulamanın koşullarını yansıtmak için, tahmini gerçek ve genel ∆T arasındaki oran olarak bir düzeltme (değiştirme) faktörü eklenebilir.

Bence bu PCB Toolkit ile gördüğümüz değiştiriciler. Hem PCB Toolkit hem de bu çevrimiçi hesap makinesi için aynı değerleri taktığımda aynı sonucu alıyorum **

** Dahili izleme genişliği, çevrimiçi hesap makinesinin gözden geçirilen genişliğiyle eşleşir.

Bu belge aynı zamanda keyfi olarak iç iletkenlerin dış iletkenlerin sadece yarısını taşıyabileceğini varsaymıştır. Gerçekte, yeni standartta belirtildiği gibi, iç katmanlar aslında daha serin çalışabilir, çünkü dielektrik havadan 10 kat daha iyi termal iletkenliğe sahiptir.

Bunun ilginç olduğunu düşündüm ve Wikipedia'ya göre

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]

ve 20C'de Mühendislik Araç Kutusu , havanın termal iletkenliği 0.0257 W / m · K

Eğer bir uçağınız varsa, dielektrik ısınır, böylece iziniz aslında daha önce düşünülenden daha fazla akımla başa çıkabilir.

TL; DR IPC-2152, iz genişliğine karşı akım için yeni standarttır ve izlerin daha önce düşünülenden daha fazla akım taşıyabilmesi için bir düzlemle ısı yayılımı içerir.

PCB Toolkit (program) ve http://www.smps.us/pcb-calculator.html bu yeni standardı kullanır. Bu nedenle , daha yüksek akım derecesine sahip daha fazla ize sıkmanız gerekiyorsa veya bir hedef empedansa çarpmaya çalışıyorsanız ve daha yüksek bir yükü kaldırabiliyorsanız, IPC-2152 size yardımcı olabilir. Ancak, daha büyük olabilirseniz, daha büyük olun çünkü muhafazakar olmak daha iyidir, ancak daha fazla sıkmanız ve "güvenli" olarak düşünmeniz gerekiyorsa, bence bu yol budur.

Daha önce PCB parça hesaplayıcıları kullandım ama sonuçlardan memnun kalmadım. Asıl neden, yapılan araştırmanın oldukça eski ve ikinci olması, bu hesap makineleri sizi araştırma koşullarından soyutlıyor - araştırma sırasında dikkate alınan güvenlik faktörü neydi, çalışma şartı neydi, PCB kalitesi neydi Bunun yanı sıra, tamamen üretilmiş bir PCB aldığınızda, özellikleri teorik bir değerden tamamen farklı olacaktır. Kesin iletken kalınlığı için imalat firması tarafından gerçekleştirilen tüm işleme bağlı olacaktır. Bu nedenle, gerçek yaşam senaryosunda teorik bir sonuç kullanmak zor / verimsiz hale gelir.

Temel bilgilere dönersek, amper taşıma kapasitesi temel fizikle ilgilidir. Herhangi bir iz sonlu dirence sahip olacaktır. Akımı potansiyel bir düşüş altında geçirdiğinizde, pistte bir güç dağılımı P = V * I olacaktır. Pistin erime noktasına ulaşılırsa, PCB'niz hasar görür. Bu kadar.

Teorik olmaktan ziyade pratik bir yaklaşım öneririm. Fikir, birbirine paralel yerleştirilmiş, değişik kalınlıktaki izlerle üretilen bir PCB elde etmektir. Ayrıca bu kartı değişen bakır kalınlığında alın (35 mikron, 70 mikron vb.). Bunu, belirli bir imalat evi için referans kartı olarak kullanın (sadece paranoyak tarafta olmak için). Bir iz genişliğinin mevcut kapasitesini bulmak istediğinizde, sinyali bu akımda erimeyeceğini düşündüğünüz bir ize uygulamanız yeterlidir. İz kararlı sıcaklığa ulaşana kadar bir süre orada kalmasına izin verin. Sıcaklığı elle hissetmeye çalışın (veya temassız bir termometre veya kullanabileceğiniz her şeyi kullanarak ölçün).

Pcb içine alabilirsiniz kötü durum için test yaptığınızdan emin olun. Sıcaklığı aldıktan sonra, iz genişliğine kolayca karar verebilirsiniz.