Kaip naudoti PCB pėdsakų skaičiuoklę spausdintinėms plokštėms

Įvadas

Kai kuriate spausdintinę plokštę (PCB), turite turėti omenyje visus skirtingus dalykus, kurie bus jūsų plokštėje. Bus komponentų, ir jie turės būti sujungti vienas su kitu. Čia pravers PCB pėdsakų skaičiuoklė.

PCB pėdsakų skaičiuoklės aprašymas

Įrankis, galintis padėti apskaičiuoti pėdsakų skaičių jūsų plokštėje. Šis skaičiuotuvas skirtas profesionalams, dirbantiems su PCB ir turintiems žinoti, kiek pėdsakų jie gali tilpti ant jų plokštės.

Skaičiuoklė pateikia apytikslį pėdsakų skaičių, kurį galite pritaikyti tam tikroje srityje, pavyzdžiui, kvadrato ar apskritimo formos. Tai taip pat suteikia galimybę pasirinkti, kokias medžiagas norite naudoti savo PCB. Pavyzdžiui, galite pasirinkti, ar norite naudoti vienpusis or dvipusis aptrauktas variu lakštai jūsų lentai.

Tada skaičiuotuvas pateiks įvertinimą pagal šiuos pasirinkimus ir parodys jį grafiškai, kad būtų lengva suprasti, kokios galimos pėdsakų tankio parinktys.

PCB pėdsakų skaičiuoklė

PCB pėdsakų skaičiuoklė

Kiek srovės gali atlaikyti PCB pėdsakai?

Kalbant apie PCB sekimo srovės perdavimo galimybes, IPC Standartai teigia, kad nuolatinės srovės srovės perdavimo PCB pėdsakas yra iki maždaug 30 A.

Tai reiškia, kad galite turėti PCB pėdsaką, skirtą nešti iki 30 A, ir galite jį naudoti grandinėje, kur jums reikia daugiau srovės. Tačiau jei naudosite pėdsaką daugiau dabartinis nei numatyta, galite sugadinti grandinę ar net sukelti gaisrą.

Tačiau atminkite, kad dabartinė PCB pėdsako keliamoji galia priklauso nuo jo ilgio ir pločio, taip pat nuo medžiagos, iš kurios jis pagamintas.

PCB pėdsakų srovė

PCB pėdsakų srovė

Dabartinės sumos, kurią galima apskaičiuoti, riba

Didžiausias pėdsako plotis, kurį galima apskaičiuoti naudojant šį įrankį, yra 400 mylių. Didžiausias srovės tankis yra 35 amperai kvadratiniame colyje ir didžiausias vario storis yra 3 uncijos už kvadratinę pėdą. Temperatūra gali pakilti nuo 10 iki 100 laipsnių šilumos. Jei įvesite skaičius, kurie nepatenka į šiuos diapazonus, skaičiuotuvas ekstrapoliuos duomenis, kad pateiktų tikslesnį atsakymą.

PCB dabartinė suma

PCB pėdsakų plotis

Kaip naudotis PCB pėdsakų skaičiuokle?

Tai įrankis, galintis padėti nustatyti idealų atstumą tarp spausdintinės plokštės pėdsakų. Tai daroma apskaičiuojant talpą, induktyvumą, varžą ir varža pėdsakų.

Pirmasis žingsnis naudojant PCB pėdsakų skaičiuoklę yra įvesti visus reikiamus duomenis apie savo planas.

Normalus režimas

Tai yra duomenys, reikalingi norint apskaičiuoti PCB pėdsakus įprastu režimu. Turite surinkti šiuos duomenis:

Lokacija

Tai pirmas dalykas, kurį reikia žinoti naudojant PCB pėdsakų skaičiuotuvą. Šie duomenys padeda nustatyti, kokio ilgio bus viena lentos pusė ir kiek vietos turėsite dirbti.

Trace Width

Šią informaciją galite gauti iš savo schemos arba dizaino failo. Jei neturite schemos ar dizaino failo, galite naudoti savo pėdsakų skersmens ir ilgio matavimus, naudodami suportą, kad išmatuotų juos tiesiai ant spausdintinės plokštės (PCB).

Pėdsakų storis

Tai yra tarpas tarp kiekvienos grandinės plokštės pėdsakų. Ši vertė nustato, kiek srovės gali praeiti per grandinę be perkaitimo ar perdegimo. Kuo storesnis pėdsakas, tuo daugiau srovės jis gali nešti, tačiau tuo pat metu jis taip pat padidina pasipriešinimą. Kuriant PCB, labai svarbu išnagrinėti abu elementus ir nuspręsti, ar jūsų dizainui reikia storų ar plonų pėdsakų.

Maksimalus temperatūros kilimas

Skaičiavimas, kuriame atsižvelgiama į PCB pėdsakų medžiagas, taip pat į jų varžą, storis, ir ilgis. Tai vienas iš svarbiausių skaičiavimų, kai kuriate PCB pėdsaką, nes jis padeda nustatyti, ar jūsų dizainas galės valdyti šilumą, kurią sukuria per jį tekanti srovė.

Įprasto režimo PCB pėdsakų skaičiuoklė

Įprasto režimo PCB pėdsakų skaičiuoklė

Išplėstinis režimas

Štai duomenys, kuriuos turite surinkti iš anksto režimu:

Aplinkos temperatūra

Aplinkos, kurioje naudojamas PCB, temperatūra. Ši vertė yra svarbi, nes ji įtakoja pėdsakų ant PCB šiluminę varžą, todėl lemia, kiek šilumos galima išsklaidyti iš kiekvieno pėdsako. Kai tiekiama srovė, aplinkos temperatūra įtakoja, kiek laiko užtrunka, kol pėdsakas įkaista iki tam tikros temperatūros.

Ilgis

Pėdsako ilgis turi būti pateiktas kaip įvestis į skaičiuotuvą. Tai atstumas tarp pėdsako pradžios ir pabaigos taškų.

Maksimali srovė

Didžiausia srovė yra didžiausia srovė, kurią galima saugiai praleisti per spausdintinės plokštės pėdsaką. Jis matuojamas amperais ir paprastai nurodomas konkretaus naudojamo komponento duomenų lape.

Pavyzdžiui, jei dirbate su 5 V maitinimas, tada jūsų maksimali srovė bus 20 mA (arba 0.02 A). Šis numeris paprastai yra jūsų duomenų lape komponentas.

pėdsakų temperatūra

Vidutinė PCB pėdsako temperatūra. Jį galima apskaičiuoti matuojant PCB pėdsako temperatūrą termopora, kuri įterpiama į PCB pusiaukelėje tarp kiekvieno pėdsako pradžios ir pabaigos.

Atsparumas

Elektros srovės, einančios per spausdintinės plokštės pėdsaką, kiekis matuojamas omais. Šią vertę galima apskaičiuoti padalijus įtampą per pėdsaką iš jos srovės.

Įtampos kritimas

Jis apskaičiuojamas padalijus bendrą pėdsako varžą iš jo ilgio ir paprastai išreiškiamas milivoltais colyje (mV/in). Įtampos kritimą grandinėje gali sukelti daugybė veiksnių: varžinės medžiagos pačioje PCB, indukcinės apkrovos ir kiti veiksniai.

Norėdami apskaičiuoti įtampos kritimą, pirmiausia turite nustatyti bendrą savo pėdsakų atsparumą, kuris apima rezistoriai ir kiti atsparumu pagrįsti komponentai, taip pat jo ilgis.

Power Dissipation

Elektroninio komponento ar grandinės generuojamos šilumos kiekio matas. The galia Pavyzdžiui, išsklaidytas rezistoriuje yra lygus juo tekančios srovės sandaugai įtampa skersai jo.

Norėdami nustatyti spausdintinės plokštės pėdsako galios išsklaidymą, pirmiausia turite apskaičiuoti pėdsako pločio ir aukščio sandaugą. Tada galite padalyti šį skaičių iš savo medžiagos šiluminės varžos, kad gautumėte galutinį atsakymą.

Išplėstinio režimo PCB pėdsakų skaičiuoklė

Išplėstinio režimo PCB pėdsakų skaičiuoklė

PCB pėdsakų skaičiuotuvo IPC-2221 standarto formulė

Surinkę visus reikiamus duomenis spausdintinės plokštės pėdsakui apskaičiuoti, galite naudoti PCB pėdsakų skaičiuotuvą, kuris atitinka IPC-2221 standartinę formulę. Ši formulė yra tokia:

Plotas [mils^2] = (srovė [amperai] / (k*(temp._kilimas [°C]) ^b)) ^(1/c)

Plotis yra apskaičiavimas:

Plotis [mils] = plotas [mils^2]/(storis [oz]*1.378 [mils/oz])

Vidinio sluoksnio skaičiavimas

Remiantis IPC-2221 standartu, vertės, kurias reikia įvesti į minėtą formulę, jei skaičiuojate vidinius sluoksnius, turėtų būti šios:

k = 0.024, b = 0.44, c = 0.725

Išorinio sluoksnio skaičiavimas

IPC-2221 nurodo šias išorinių sluoksnių vertes, kai juos apskaičiuoja:

k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725

PCB pėdsakų skaičiuotuvas IPC-2221 standartas

PCB pėdsakų skaičiuotuvas IPC-2221 standartas

Atsparumo skaičiavimo formulė

Skaičiuodami pėdsakų pasipriešinimą, pradėkite keisdami skerspjūvio plotą iš [mils2] į [cm2].

Tai galite padaryti padauginę mylias iš 2.54, tada vėl padauginę gautą rezultatą iš 2.54 ir padalydami rezultatą iš 10-6.

Atlikę šį skaičiavimą, kiekybiškai įvertinsite savo pėdsakų atsparumą naudodami:

R = (ρ * L / A') * (1 + α * (TEMP – 25 °C)).

Atsparumo skaičiavimas

Atsparumo skaičiavimas

Įtampos kritimo skaičiavimo formulė

Įtampos kritimas yra elektrinio potencialo sumažėjimas, kai jis juda srove elektros grandinėje. Įtampos kritimo nustatymo lygtis yra tokia:

VDROP = didžiausia srovė * pėdsakų varža.

Didžiausia srovė yra ta srovė, kuri sukels didžiausią įtampos kritimą jūsų grandinėje, o pėdsakų varža yra laidininko, naudojamo didžiausiai srovei nukreipti, varža.

Įtampos kritimo skaičiavimas

Įtampos kritimo skaičiavimas

Galios sklaidos skaičiavimo formulė

Galios išsklaidymas yra elektros energijos kiekis, kuris paverčiamas šiluma. Taip atsitinka, kai elektros prietaisas sukuria šilumą, dėl kurios prarandama energija arba švaistomas. Standartas IPC-2221 apibrėžia galios išsklaidymą kaip:

PLOSS = varža * didžiausia srovė²

Galios sklaidos skaičiavimas

Galios sklaidos skaičiavimas

Priežastys, kodėl verta naudoti pėdsakų pločio skaičiuotuvą

Jei kuriate grandinę, tikėtina, kad jau pradėjote išsiaiškinti įvairius elementus, kuriuos reikia įtraukti. Tikriausiai svarstėte apie rezistorius, kondensatoriaiir induktoriai. Tikriausiai net pagalvojote, kiek vietos jūsų lentoje užims kiekvienas elementas.

Pėdsakų pločio skaičiuotuvas yra patogus įrankis, galintis padėti nustatyti tinkamą PCB dizaino pėdsako plotį. Tai gali būti naudojama siekiant užtikrinti, kad jūsų grandinė tinkamai veiktų, taip pat gali padėti sumažinti atliekų kiekį, susidarančių gaminant PCB.

Pagrindinė priežastis, kodėl turėtumėte naudoti pėdsakų pločio skaičiuotuvą, yra ta, kad jei to nepadarysite, grandinė gali būti neužbaigta arba net neveikianti. Tai gali nuliūdinti tiek mėgėjams, tiek profesionalams, kurie nori įsitikinti, kad jų grandinės tinkamai veikia prieš siunčiant jas į gamybą.

Koks matavimo vienetas yra Mils?

Mils yra matavimo vienetas, naudojamas spausdintinės plokštės gamyboje. Tai matavimo vienetas, apibūdinantis a storį litavimo kaukė. Pavyzdžiui, jei turite 1 mil storio litavimo kaukę, tai reiškia, kad ji yra 1 tūkstantoji colio storio.

Paprastai gamintojai jį naudoja apibūdindami storį layers ant lentos, ir jis taip pat naudojamas apibūdinti, koks storis lydmetalis Tai bus naudojama komponentams prijungti prie vario pėdsakų.

Ką reiškia temperatūros kilimas?

Temperatūros kilimas yra skirtumas tarp litavimo jungties temperatūros, kai ji pirmą kartą veikiama karščio, ir temperatūros, kai ji atvės.

Šį temperatūros padidėjimą galima išmatuoti ir kontroliuoti spausdintinės plokštės gamybos procese, nes būtina užtikrinti, kad lydmetalis, jungiantis komponentus prie spausdintinės plokštės, neištirptų anksčiau nei turėtų.

Svarbu žinoti, kiek temperatūra pakils spausdintinės plokštės gamybos procese, nes tai gali padėti nustatyti, ar komponentas nesutrūks dėl šiluminio plėtimosi.

 

Išvada

Kuriant plokštę reikia daug ką apsvarstyti, o pirmasis jūsų tikslas turėtų būti užtikrinti, kad tai būtų galima atlikti saugiai ir efektyviai. Skirdami laiko sukurti tvirtą pagrindą su grandinės schema, galite užtikrinti, kad jūsų PCB veiks kaip numatyta, kai bus tinkamai pagaminta. Taip ilgainiui sutaupysite laiko ir pinigų bei galėsite susitelkti ties įdomiausiu dalyku: iš tikrųjų pagaminti grandinės plokštę.

PCB pėdsakų skaičiuoklė gali patenkinti daugybę bet kurios grandinės PCB poreikių ir yra labai patogu vartotojui. Tiesiog įveskite prašomus duomenis ir iškart galėsite nustatyti, kokio pločio reikės kiekvienam plokštės sluoksniui. Naudodami tai įsitikinsite, kad nebėra tuščios vietos ir galite būti tikri, kad jūsų dizainas yra nepriekaištingai atliktas.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų