Anleitung zur Leiterplattenbreite
Daher habe ich kürzlich als neuer Absolvent ein Design geerbt und arbeite derzeit an der nächsten Board-Revision. Das Design sieht derzeit vor, dass eine 24-VAC-Leitung aus einem G6k-Relais austritt, die Platine über einen Stecker verlässt und schließlich ein größeres Schütz im Platinengehäuse einschaltet. Das aktuelle Design hat normalerweise 10-mil-Signalleitungen, aber für 24 VDC und 24 VAC hat der vorherige Entwickler versucht, 20-mil-Leitungen zu verwenden.
Das Problem ist, dass er in diesem Fall 10-mil-Leitungen für die 24-VAC-Spur verwendet hat, die schließlich an das Schütz ausgegeben wird. Die gute Nachricht ist, dass wir nur Relais mit der Spur versorgen. Ich habe die Stromstärke getestet, die aus dem Relais auf der Platine austritt, und sie beträgt nur etwa 230 mA, was gut innerhalb der Schwellenwerte für eine 1-Unzen-10-mil-Spur zu liegen scheint.
Ich weiß, dass dies eine häufig gestellte Frage ist, und ich habe die Lektüre durchgeführt, würde aber eine Meinung von jemandem mit etwas mehr Erfahrung lieben. 24VAC auf einer 10mil-Spur ok, wenn wir nicht versuchen, zu viel Strom zu ziehen? Scheint, als könnte ich das 4-fache ziehen, bevor ich mir Sorgen machen musste, ob ich diesen Taschenrechnern in irgendeiner Weise vertrauen kann.
Vielen Dank für jede Hilfe oder Anleitung!
Antworten
Unter Verwendung des Diagramms von AnalogKid mit einem Anstieg von nur 10 ° C und einer Querschnittsfläche von 10 mil dürfen Sie 0,75 Ampere.
Bei einer Standardfolie mit einer Dicke von 1,4 mil benötigen Sie nur 7 mil Breite. Das Diagramm / Nomogramm zeigt also an, dass Sie ganz in Ordnung sind.
Wie in den Kommentaren / Antworten angegeben, dreht sich alles um HEAT und TEMPERATURE RISE>
Wenn Sie ein Flugzeug haben UNDER dieser Spur wird die Wärme nach unten fließen und stark die Spur kühlen.
Wenn die Spur KURZ ist, fließt die Wärme aus den Enden und kühlt die Spur leicht und stark ab.
Standardfolie hat einen thermischen Anstieg von 70 ° C pro Watt pro Quadrat Folie (1,4 mil dick oder 35 Mikrometer). Somit haben 10 mil breite Spuren, Standardfoliendicke, die 1 Zoll lang sind, 70 ° C mal 1.000 mils / 10 mils = 70 * 100 ==
- Erwärmung auf 7.000 ° C, wenn Sie ein Watt in der Mitte der Spur abführen
Um ein Watt mit 100 Quadraten mal 0,000500 Ohm pro Quadrat oder 0,05 Ohm unter Verwendung von Power = I * I * R abzuleiten, benötigen Sie 1 Watt / 0,05 Ohm = 20, also 4,5 Ampere.
Bei 0,45 Ampere beträgt die Leistung 0,01 Watt (und ist über die gesamte Spur verteilt, nicht nur in der Mitte), der Anstieg beträgt 0,01 Watt * 7.000 Grad C pro Watt oder
- 70 Grad Anstieg, wenn die gesamte Wärme von einem Ende der Spur zum anderen Ende fließt
Wenn Sie die Wärme gleichmäßig erzeugen und die Wärme BEIDE Enden abfließen lassen, ist der Temperaturanstieg viel geringer.
Und das ohne Flugzeug darunter.
Beachten Sie, dass bei 4_Layer-Leiterplatten die Ebene 2X näher an heißen Spuren liegen kann, wodurch Sie den Temperaturanstieg KOSTENLOS um 2: 1 reduzieren können.
Um Ihre eigenen Instinkte zu entwickeln, besorgen Sie sich ein Quadrille-Pad und skizzieren Sie die Kupferspur, die Sie interessiert.
Verwenden Sie diese Zahlen:
Wärmewiderstand der Folie mit Standarddicke bei 70 ° C pro Watt pro Quadrat Folie für jedes Quadrat.
Der elektrische Widerstand derselben Folie beträgt 0,000500 (1 / 2.000) Ohm pro Quadrat für jedes Quadrat
Ohne auf konstante Impedanzen und HF-Effekte zu stoßen, dreht sich bei der Dimensionierung einer Leiterplattenspur für ihre Stromanwendung alles um Wärme. Einige Online-Rechner geben Ihnen einen Temperaturanstieg für Spuren mit unterschiedlichen Werten für interne Spuren auf mehrschichtigen Platten und auf den beiden Oberflächenschichten. Für 1/4 A würde ich die Leiterbahnbreite auf mindestens 50 mil erhöhen und 100 mil verwenden, wenn Platz vorhanden ist. Es kostet null.
Bei der Suche nach "PC Board Trace Width Chart" wurde das klassische Diagramm angezeigt. Ich sehe die 10 ° C-Linie als Grenze der Verzweiflung - überquere sie niemals und gehe nicht in ihre Nähe, es sei denn, dies ist absolut notwendig.
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Mein Hintergrund: Über 50 Jahre im Design von Leiterplatten und Leiterplatten, die letzten 16 Jahre in robusten MIL-Systemen.