Tabla de tallas mínimas de producción

Notas:

La fórmula para calcular la corriente permitida a través de una traza se publica en la sección 6.2 del estándar IPC-2221 como se muestra a continuación.

Donde I es actual, k es una constante, ΔT es el aumento de temperatura, y A es el área transversal de la traza.

El ancho de la traza se puede calcular reorganizando esta fórmula para determinar el área de la sección transversal por la que nuestra corriente deseada puede pasar de manera segura.

Área [mils ^ 2] = (Corriente [Amperios] / (k * (Temp_Rise [deg. C]) ^ 0.44)) ^ (1 / 0.725)

Luego, el ancho se calcula a partir del área de la sección transversal para un espesor elegido:

Ancho [mils] = Área [mils ^ 2] / (Espesor [oz] * 1.378 [mils / oz])

Según IPC-2221 para capas internas k = 0.024 y para capas externas: k = 0.048

Descargo de responsabilidad:

Estos cálculos son estándar de la industria y se consideran correctos, pero no están garantizados. Puede no ser apropiado para todos los diseños.

Preguntas frecuentes sobre la calculadora de ancho de seguimiento

P: ¿Existe un límite en la cantidad de corriente para la que esta herramienta puede calcular un ancho?

A: si. Los datos de IPC-2221 de los cuales se derivan estas fórmulas solo cubren hasta 35 amperios, ancho de traza de hasta 400 mils, aumento de temperatura permisible de 10 a 100 grados centígrados y cobre de 0.5 a 3 onzas por pie cuadrado. Si se usa fuera de estos rangos, esta calculadora se extrapolará y se volverá más imprecisa con corrientes más altas.

P: Instintivamente, predeciría que los anchos de traza internos tendrían que ser menores que las trazas externas, ya que la traza externa puede desprenderse del tablero si está demasiado caliente. Su calculadora da el resultado opuesto. ¿Por qué?

R: Las capas externas tienen una mejor transferencia de calor que las capas internas, ya que el aire disipa el calor debido a la convección, mientras que el dieléctrico interno tampoco conduce el calor. Dado que el objetivo de la Calculadora de ancho de traza es evitar un aumento excesivo de la temperatura de las trazas, hace que las trazas internas sean más anchas porque almacenan más calor. En el caso de un circuito en vacío, o en un conjunto encapsulado, las capas externas no tienen el beneficio de la convección de calor en el aire, por lo tanto, debe usar el ancho de trazado interno para todos los rastros.

P: ¿Qué significa el aumento de temperatura en este contexto?

R: El aumento de temperatura es la diferencia entre la temperatura de funcionamiento máxima segura de su material de PCB y la temperatura de funcionamiento típica de su placa. Un flujo de corriente más alto aumenta la temperatura de las trazas de cobre, por lo tanto, el aumento de temperatura es un parámetro de diseño para la cantidad de calor adicional que le gustaría diseñar. En base a este límite, la fórmula elige un ancho para permanecer dentro de él. Diez grados es una regla de oro segura para la mayoría de las aplicaciones. Si necesita reducir el ancho del trazado, puede aumentar este valor si el material de su PCB y la temperatura de funcionamiento lo permiten.

P: En algunos casos, se utilizan líneas de alivio térmico llamadas "ruedas de carro" o "radios" cuando se conecta una almohadilla a un área grande de cobre para facilitar la soldadura. Utilicé la calculadora de ancho de rastreo y el ancho dado para estos radios es tan ancho que no es práctico usarlo. ¿Cómo debo calcular estos?

R: Los radios de alivio térmico suelen ser muy cortos. La fórmula en la que se basa esta calculadora se determinó empíricamente para líneas de transmisión razonablemente largas. El propósito de esta calculadora es evitar que los rastros se sobrecalienten, por lo tanto, si estos radios están conectados para disipar el calor, entonces no necesitan ser tan anchos como esta herramienta predice. Consulte otros recursos de diseño de PCB para este problema.

P: ¿Qué unidad de medida es Mils?

A: Un Mil es una milésima (1/1000) de pulgada. Su nombre se deriva del latín mille que significa mil. En electrónica, mil se usa comúnmente, pero en otras disciplinas se le puede denominar mil y mil.

La siguiente es la fórmula para la resistencia de una traza:

Resistencia = Resistividad * Longitud / Área * (1 + (Temp_Co * (Temp - 25))

Donde, Área = Grosor * Ancho

Un espesor de cobre de 1 oz / ft ^ 2 = 0.0035 cm

Resistividad de cobre = 1.7E-6 ohm-cm

Cobre Temp_Co = 3.9E-3 ohm / ohm / C

La caída de voltaje es actual * Resistencia

La pérdida de potencia es actual ^ 2 * resistencia