이전에 비슷한 질문과 주제가 요청되었습니다

• 표준 PCB 트레이스 폭?
• 전압 강하 대 PCB 트레이스 폭, 온도, 전류 및 트레이스 길이에 대한 공식

나는 과거에 PCB 툴킷 을 사용해 왔지만 실질적인 문제는 없었지만 이전에는 신호 추적을 통해 실행되는 1A 이상도 없었습니다. 내가 주목하는 것은 일부 계산기 사이에 차이가 있다는 것입니다. 어떤 도구 세트가 더 신뢰할 수 있는지 알고 싶습니다.

나는 그림 전체에 정보가 담긴 많은 그림이 있음을 이해합니다.이 질문의 맨 아래로 건너 뛸 수 있다면 그림 쇼가 더 쉬운 지 알 수 있습니다.

PCB 툴킷

IPC-2152 수정 자 사용

일반 창은 다음과 같습니다

~ 2A가 될 수있을 때까지 도체 너비를 가지고 놀았습니다. 내 입력 설정은 다음과 같습니다

나는 팹 하우스가 0.5oz베이스로 시작한 다음 판을 믿습니다.

다음은 외부 레이어에 대한 결과입니다

내부 레이어 (도체 너비를 22mil로 업데이트했습니다)

옵션을 평면 존재에서 평면 존재 없음으로 변경하면 다른 값 세트가 표시됩니다.

외부 레이어의 설정을 동일하게 유지하고 존재 하는 평면 만 변경 : 아니오

수정자를 사용하지 않는 IPC-2152 사용

내가 이전에 물었던 질문 에서 PCB의 강제 공기가 현재 트레이스 용량을 향상시킬 것인가? 이는 방열이 전류 제한을 향상 시킨다는 것을 나타내는 것으로 보이며, 평면의 존재는 냉각에 도움이되므로없는 것보다 더 높은 전류를 처리 할 수 ​​있습니다.

CircuitCalculator.com : PCB 추적 폭 계산

나는 값이 둘 사이에서 비슷할 것으로 예상했지만 실제로는 그렇지 않습니다.

PCB 툴킷에 입력 한 것과 동일한 값을 입력하면 (평면 현재 상태 및 기본 구리 및 도금 구리를 제외하고) 다음과 같은 결과가 나타납니다.

**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

그래서 내 질문은, 가능한 경우 50 옴 라인을 유지하려고하기 때문에 올바른 것입니까? 온라인 계산기가 IPC-2221A를 사용하고 있으며 2008 년 3 월 이후 웹 사이트가 업데이트되지 않았기 때문에 PCB 툴킷이 더 정확하다고 생각합니다 (마지막 블로그 항목).

결국, 내가 찾고있는 것은 가장 작은 외부 / 트레이스이며, 구리 두께가 과도하지 않고 2A를 처리 할 수 ​​있습니다. 트레이스가 작을수록 보드 두께를 늘리지 않고도 50ohm 라인을 쉽게 얻을 수 있습니다.

나는 이것에 대한 나의 연구 에서이 질문에 대답하려고 노력할 것입니다.

트레이스 폭 대 전류에 대한 많은 온라인 계산기는 몇 년 전에 출판 된 문서에서 파생됩니다. 일부 소식통은 1950 년대에 있다고 말했지만 출판 된 첫 날짜를 찾을 수 없었습니다. (공평하게, 나는 그렇게 열심히 보지 않았다). IPC-2221은 인쇄 보드 설계에 대한 일반 표준입니다.

IPC-2221 사본을 찾았습니다. [link]

이 문서의 최신 버전이 있으며 (날짜는 없습니다), IPC-2152는 과거의 일부 오래된 정보를 업데이트했습니다. 원본 문서가 1950 년대에 출판 된 경우 PCB 설계에는 평면 및 다층 보드 사용과 같은 먼 길이 있습니다.

PCB 툴킷 소프트웨어는 기본적으로 IPC-2152를 수정 자라고합니다. 나는 곧 그것에 더 많은 것을 얻을 것이다. 또 다른 웹 사이트 ( http://www.smps.us/ )는 트레이스 폭 대 전류에 대한 계산기를 제공하고 IPC-2152를 기준선 링크 로 사용하며 본문에는 기존 및 신규와의 차이점에 대한 설명이 포함되어 있습니다.

최근까지, 온도 상승을위한 인쇄 회로 기판 (PCB) 트레이스 폭의 계산을위한 주요 소스는 반세기 전에 수행 된 실험으로부터 도출 된 플롯이었다.

계속 말해 ..

최신 연구를 기반으로 한 새로운 표준 IPC-2152가 훨씬 더 복잡합니다. 100 가지가 넘는 그림을 제공하며 PCB 및 도체의 두께, 구리 평면까지의 거리 등과 같은 많은 추가 요소를 고려할 수 있습니다.

페이지의 나머지 부분에는 계산기와 일부 방정식과 저자가 특정 작업을 수행 한 방법과 이유가 포함되어 있지만

도체 근처에 구리 평면이있는 다층 PCB가있는 경우 실제 ΔT는 상당히 낮아집니다. 그러나 평면이없는 두께가 70mils 미만인 보드의 경우 온도가 더 높을 수 있습니다. 따라서 IPC를 보수적이라고 언급 한 IPC는 오도 될 수 있습니다. 어쨌든, 특정 응용의 조건을 반영하기 위해, 추정 된 실제와 일반 ∆T 사이의 비율로서 수정 (수정) 계수를 도입 할 수 있습니다.

이것이 PCB 툴킷에서 볼 수있는 수정 자라고 생각합니다. PCB 툴킷과이 온라인 계산기에 동일한 값을 연결하면 동일한 결과를 얻습니다 **

** 내부 트레이스 너비는 온라인 계산기의 수정 된 너비와 일치합니다.

이 문서는 또한 내부 도체가 외부 도체 전류의 절반 만 전달할 수 있다고 임의로 가정했습니다. 실제로, 새로운 표준에서 언급 한 바와 같이, 유전체는 공기보다 열 전도도가 10 배 더 우수하기 때문에 내부 층이 실제로 더 차갑게 작동 할 수 있습니다.

나는 이것이 흥미롭고 Wikipedia 에 따르면 생각

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]

및 공학 툴박스는 약 20 ℃, 공기의 열전도율은 0.0257 K · W / m이고

따라서 평면이있는 경우 유전체가 열을 퍼지므로 트레이스는 실제로 이전에 생각했던 것보다 더 많은 전류를 처리 할 수 ​​있습니다.

TL; DR IPC-2152는 트레이스 폭 대 전류에 대한 새로운 표준이며, 트레이스가 이전에 생각했던 것보다 더 많은 전류를 처리 할 수 ​​있도록 평면을 사용한 방열 기능을 포함합니다.

PCB 툴킷 (프로그램) 및 http://www.smps.us/pcb-calculator.html 은이 새로운 표준을 사용합니다. 그래서 당신은 경우 필요 높은 전류 등급으로 더 많은 흔적에 집어 넣은, 또는 당신이 목표 임피던스를 명중하고 더 높은 부하를 처리 할 수 있도록하려는 경우 IPC-2152은 도움을 줄 수있을 것입니다. 그러나 더 크게 갈 수 있다면 보수적 인 편이 더 낫기 때문에 더 커집니다. 그러나 더 많이 짜서 "안전한"것으로 여겨야한다면 이것이 방법이라고 생각합니다.

나는 전에 PCB 트랙 계산기를 사용했지만 결과에 만족하지 못했습니다. 가장 오래된 이유는 연구가 상당히 오래되고 두 번째라는 사실이기 때문에이 계산기는 연구 당시 고려 된 안전 요인, 작동 조건, PCB 품질과 같은 연구 조건에서 당신을 추상화합니다. 이 외에도, 완전히 조립 된 PCB를 얻으면 사양이 이론적 인 값과 완전히 다릅니다. 예를 들어 정확한 도체 두께는 제조 회사가 수행하는 모든 공정에 따라 달라집니다. 따라서 실제 시나리오에서 이론적 결과를 사용하는 것은 어렵고 비효율적입니다.

기본으로 돌아가서 암페어 처리 용량은 기본 물리와 관련이 있습니다. 모든 흔적에는 유한 저항이 있습니다. 전위 강하에서 전류를 통과하면 트랙에서 전력 소실 P = V * I가 발생합니다. 트랙의 녹는 점에 도달하면 PCB가 손상됩니다. 그게 다야.

나는 이론적 인 접근보다는 실제적인 접근을 제안한다. 아이디어는 서로 다른 두께의 트레이스로 제작 된 PCB를 서로 평행하게 배치하는 것입니다. 또한이 보드를 다양한 구리 두께 (35 미크론, 70 미크론 등)로 확보하십시오. 이를 특정 제작 하우스의 기준 보드로 사용하십시오 (단상 편집증쪽에 있음). 트레이스 폭의 현재 용량을 찾으려면이 전류에서 녹지 않을 것으로 생각되는 트레이스에 신호를 적용하십시오. 트레이스가 안정적인 온도에 도달 할 때까지 잠시 동안 그대로 두십시오. 손으로 온도를 느끼십시오 (또는 비접촉 온도계 또는 사용 가능한 모든 것을 사용하여 측정하십시오).

pcb가 들어갈 수있는 최악의 상태에 대한 테스트를 수행해야합니다. 온도를 얻은 후 추적 너비를 쉽게 결정할 수 있습니다.