Come trasportare alta corrente su PCB


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Ho bisogno di passare alta corrente su alcune parti del mio circuito. Ho usato un calcolatore online della larghezza del binario del PCB per vedere che la larghezza del binario richiesta è di circa 5 mm e il gioco minimo è di 1 mm, il che lo rende circa 7 mm di larghezza totale solo per un binario. Ho bisogno di molte di queste tracce di trasporto ad alta corrente sul mio PCB che consumeranno troppo spazio per permettersi.

Sto pensando di saldare i fili di rame sul lato superiore del PCB, che sarà parallelo alle piste sottili e simboliche sul lato inferiore. Ma vorrei sapere se esiste un modo più professionale di superare questo problema.


Le risposte di Stevenvh e Olin Lathrop sono molto dirette. La stessa area della sezione trasversale, con maggiore spessore o altezza, richiederebbe una larghezza inferiore.
Sempre confuso il

Ma quali sarebbero le caratteristiche del consiglio? quanta tavola spessa o sottile dovrebbe essere scelta?
Sempre confuso il

Esiste la possibilità di piegare la scheda per riscaldamento a causa di un effetto "striscia bimetallica"?
Sempre confuso il

Anche un altro punto, alta corrente significa anche requisito di tensione più elevata. Pertanto, vi sono maggiori possibilità di scintille, perdite, cortocircuiti, ecc. Pertanto, è necessario prevenirle.
Sempre confuso il

@AlwaysConfused come è richiesto un voltaggio più elevato? Se OP utilizza 5 V a 12 A (il che richiederebbe una traccia di ~ 4,62 mm a 2 once), è di 5 V ... non è necessario aumentare improvvisamente la tensione. Se OP ha spazio per farlo a entrambe le estremità, potrebbe aumentare la tensione alla sorgente e quindi convertirsi verso il basso a destinazione per ridurre i requisiti di corrente ... ma l'alta corrente non richiede di per sé alta tensione in alcun modo significativo.
Doktor J,

Risposte:



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Non ho visto nessun altro menzionare la temperatura.

Forse hai lasciato l'aumento predefinito di 10 gradi nel calcolatore online?

È piuttosto conservatore. Un aumento di 20 gradi non è poi così male in molte situazioni.

E se non si esegue continuamente la corrente più alta , è del tutto possibile che anche un aumento di temperatura più elevato sarebbe accettabile, poiché avrà il tempo di raffreddarsi tra i cicli.


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Questa è la risposta giusta a questa domanda. Che strano nessuno lo abbia votato.
johnfound,


dalla legge di Joule; infatti una ridotta resistenza (più conduttanza) provoca un maggiore riscaldamento . H = (const.) * (I ^ 2) * R * t. . . . . (t è il tempo qui) => H = (const.) * (I ^ 2) * (V / I) * t => H = (const.) * I * V * t. (=> H varia direttamente in proporzione alla corrente I, quando si utilizza un singolo pezzo di conduttore). L'impatto della variazione di R potrebbe essere compreso solo quando 2 o più riscaldatori saranno mantenuti in serie, quindi la stessa corrente scorrerà attraverso tutti questi resistori. Quindi il riscaldatore con la massima resistenza ("stretto") produce più calore rispetto agli altri riscaldatori.
Sempre confuso il

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La prima risposta sarebbe quella di specificare rame più spesso del valore predefinito, che di solito è "1 oncia". Il rame da 2 once di solito non è molto più denaro. Dopodiché diventa costoso. C'è anche un limite a quanto lontano possono andare le case di consiglio. Il più spesso di cui abbia mai sentito parlare è il rame da 5 once.

Se si tratta di una quantità una tantum o bassa, lasciare una maschera di saldatura fuori traccia e saldare un filo su di essa è una cosa legittima da fare. Un filo di rame n. 10 può trasportare molta più corrente di una traccia PCB spessa di larghezza ragionevole. Considera come deve passare la corrente sul filo di rame extra. È facile risolvere il problema di conduzione di massa e dimenticare i punti di alimentazione.


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abbiamo usato 6 once di rame su una scheda, e non era fuori dal comune. Se si utilizza> 2 once di rame, non è possibile utilizzare tracce / spazi molto piccoli sul PCB. Inoltre diventa molto più difficile saldare componenti a foro passante su rame spesso.
Jason S,

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Un'altra soluzione per le schede è quella di rendere la traccia più ampia che puoi permetterti (anche se è più stretta dei calcoli, purché non sia troppo). Assicurati che l' intera traccia NON sia mascherata, quindi ricopri la traccia con la saldatura, in modo da avere un bel cordone convesso di saldatura che corre lungo la traccia. Probabilmente non è la soluzione migliore, ma l'ho visto usato in una varietà di elettronica di produzione, quindi non può essere così male (eh).


+1. Ho usato questa tecnica e non ho avuto problemi, la speranza non avrà, però :)
Abdullah Kahraman,

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Se il layout lo consente, è possibile posizionare una serie di vie riempite ravvicinate sulla lunghezza (e larghezza) della traccia. Consentendo ciò intendo che ciò avrà ovviamente conseguenze anche per lo strato inferiore. Rendi i viali il più larghi di diametro possibile, ad esempio 1 mm su una traccia larga 1,5 mm. Le vie riempite di rame ridurranno meglio la resistenza della traccia, ma sono molto più costose delle vie riempite di saldatura.

μμμ


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che dire delle conseguenze meccaniche della perforazione della tavola?
JustJeff

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@JustJeff - FR4 è un materiale molto rigido, puoi facilmente fresare una fessura di diversi cm senza indebolirlo. Quindi, a meno che tu non preveda di avere queste tracce su tutta la linea + montare un trasformatore pesante, non mi aspetto problemi qui. Ho lavorato con FR4 da 0,8 mm ed è abbastanza rigido da trasportare la maggior parte dei componenti, anche con molti fori.
Stevenvh,

anche se sei preoccupato per la deformazione della tavola puoi aggiungere un tratteggio incrociato nella parte superiore che impedisce ciò.
quest49

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Hai qualche esempio di questo?
tyblu,

@tyblu - non qui, ma nel mio precedente lavoro lo abbiamo fatto per trasportare 16A dai connettori ai relè su un modulo relè per l'automazione domestica.
Stevenvh,


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Con la stagnatura puoi ridurre la resistenza del percorso dal 20% al 70% 1 a seconda di quanto spesso è saldato. Se hai bisogno solo di un po 'di più, sembra ragionevole.

Saldare un filo di rame porterà grandi guadagni poiché un PCB standard è 35µm. In confronto con un filo di rame da 1 mm e 2 mm:

A = h * w = 35µm * 1mm = 35000 µm²

A = h * w = 35µm * 7mm = 245000 µm² ~ 1/7 di resistenza per lunghezza

A = r² * pi = (1mm / 2) ² * pi = 785 398 µm² ~ 1/23 resistenza per lunghezza

A = r² * pi = (2mm / 2) ² * pi = 3 142000 µm² ~ 1/90 di resistenza per lunghezza

[1] PCB EEVBLOG Tinning

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