Руководство по ширине следа печатной платы
Так что я недавно унаследовал дизайн как новый выпускник, и в настоящее время я работаю над следующей версией платы. В настоящее время конструкция требует, чтобы линия 24 В переменного тока выходила из реле G6k, покидала плату через разъем и в конечном итоге включала более крупный контактор в корпусе платы. Текущая конструкция обычно имеет сигнальные линии длиной 10 мил, но для 24 В постоянного тока и 24 В переменного тока предыдущий разработчик пытался использовать линии длиной 20 мил.
Проблема в том, что в данном случае он использовал линии длиной 10 мил для трассировки 24 В переменного тока, которые в конечном итоге выводятся на контактор. Хорошая новость в том, что мы просто запитываем реле с помощью трассировки. Я проверил силу тока, выходящую из реле на плате, и она составляет всего около 230 мА или около того, что, кажется, находится в пределах пороговых значений для следа в 1 унцию 10 мил.
Я знаю, что это часто задаваемый вопрос, и я читал, но хотел бы получить мнение кого-то с немного большим опытом. 24VAC на 10-миллиметровой трассе, нормально, если мы не пытаемся тянуть слишком большой ток? Похоже, я мог бы потянуть в 4 раза больше, прежде чем мне пришлось начать беспокоиться, могу ли я хоть сколько-нибудь доверять этим калькуляторам.
Спасибо за любую помощь или руководство!
Ответы
Используя график AnalogKid, при повышении температуры всего на 10 ° C при площади поперечного сечения 10 мил вам разрешено 0,75 ампер.
При стандартной толщине фольги 1,4 мил вам потребуется всего 7 мил ширины. Итак, этот график / номограмма говорит о том, что вы в порядке.
Как говорится в комментариях и ответах, все дело в НАГРЕВЕ и ПОДЪЕМЕ ТЕМПЕРАТУРЫ>
Если ПОД этой дорожкой находится САМОЛЕТ , тепло будет течь вниз и сильно охладить дорожку.
Если след КОРОТКИЙ, то тепло выйдет за концы, легко и сильно охладив след.
Стандартная пленка имеет тепловое превышение 70 ° C на ватт на квадрат фольги (толщиной 1,4 мил, или 35 микрон). Таким образом, след шириной 10 мил, стандартная толщина фольги, длина 1 дюйм будет иметь 70 ° C, умноженную на 1000 мил / 10 мил = 70 * 100 ==
- Нагрев на 7000 градусов Цельсия, если вы рассеиваете ватт в середине следа
Но чтобы рассеять ватт, если 100 квадратов умножить на 0,000500 Ом на квадрат, или 0,05 Ом, используя Power = I * I * R, вам понадобится 1 Вт / 0,05 Ом = 20, то есть 4,5 ампер.
При 0,45 А мощность составляет 0,01 Вт (и распространяется по всей трассе, а не только по середине), повышение составляет 0,01 Вт * 7000 градусов Цельсия на ватт, или
- Подъем на 70 градусов, если весь поток перетекает от одного конца дорожки к другому
Если вы генерируете тепло равномерно и позволяете теплу выходить ОБЕИХ концов, повышение температуры будет намного меньше.
И это без САМОЛЕТА внизу.
Обратите внимание, что 4-слойные печатные платы могут иметь плоскость в 2 раза ближе к горячим дорожкам, что дает вам БЕСПЛАТНОЕ снижение повышения температуры 2: 1.
Чтобы развить в этом свои собственные инстинкты, возьмите блокнот для кадрили и нарисуйте медный след, который вам нужен.
Используйте эти числа:
термическое сопротивление фольги стандартной толщины при 70 ° C на ватт на квадрат фольги для квадрата любого размера.
электрическое сопротивление той же фольги составляет 0,000500 (1/2,000) Ом на квадрат для квадрата любого размера.
Не вдаваясь в постоянные импедансы и радиочастотные эффекты, определение размеров трассы печатной платы для ее применения в области питания сводится к нагреву. Некоторые онлайн-калькуляторы позволяют отслеживать повышение температуры с разными значениями внутренних следов на многослойных платах и на двух поверхностных слоях. Для 1/4 А я бы увеличил ширину дорожки как минимум до 50 мил и использовал бы 100 мил, если есть место. Это стоит ноль.
Поиск по запросу «диаграмма ширины следа печатной платы» привел к появлению классической диаграммы. Я считаю линию 10 градусов Цельсия границей отчаяния - никогда не пересекайте ее и не приближайтесь к ней без крайней необходимости.
https://images.search.yahoo.com/search/images;_ylt=A0geKLrBwD5fg8IASA1XNyoA;_ylu=X3oDMTE0bHMzczh1BGNvbG8DYmYxBHBvcwMxBHZ0aWQDQzAxNjRfMQRzZWMDcGl2cw--?p=pc+board+trace+width+chart&fr2=piv-web#id=3&iurl=https%3A%2F%2Fi.stack.imgur.com%2Fy4p8b.png&action=click
Мой опыт: более 50 лет в разработке схем и плат, последние 16 лет в надежных системах MIL.