Tabela de tamanhos mínimos de produção

Notas:

A fórmula para calcular a corrente permitida através de um traço é publicada na seção 6.2 do padrão IPC-2221, como mostrado abaixo.

Onde I é atual, k é uma constante, ΔT é a elevação da temperatura e A é uma área de traço de seção transversal.

A largura do traço pode ser calculada reorganizando esta fórmula para determinar a área da seção transversal pela qual nossa corrente desejada pode passar com segurança.

Área [mils ^ 2] = (Corrente [Amperes] / (k * (Temp_Rise [deg. C]) ^ 0,44)) ^ (1 / 0,725)

Em seguida, a Largura é calculada a partir da área da seção transversal para uma espessura escolhida:

Largura [mils] = Área [mils ^ 2] / (Espessura [oz] * 1,378 [mils / oz])

Conforme IPC-2221 para as camadas internas k = 0,024 e para as camadas externas: k = 0,048

Aviso Legal:

Esses cálculos são padrão da indústria e acredita-se que estejam corretos, mas não garantidos. Pode não ser apropriado para todos os modelos.

Perguntas frequentes sobre a Calculadora de largura de rastreamento

P: Existe um limite para a quantidade de corrente que essa ferramenta pode calcular uma largura?

A: sim Os dados do IPC-2221 dos quais essas fórmulas são derivadas abrangem apenas até 35 A, largura de rastreio de até 400 mils, aumento de temperatura permitido de 10 a 100 graus Celsius e cobre de 0,5 a 3 onças por pé quadrado. Se usada fora desses intervalos, esta calculadora extrapolará, tornando-se mais imprecisa com correntes mais altas.

P: Instintivamente, eu preveria que as larguras internas do rastreamento precisariam ser menores que os rastreamentos externos, pois o rastreamento externo pode sair da placa se estiver muito quente. Sua calculadora fornece o resultado oposto. Por quê?

R: As camadas externas têm melhor transferência de calor do que as camadas internas, pois o ar dissipa o calor devido à convecção, enquanto o dielétrico interno também não conduz calor. Como o objetivo da Calculadora de Largura do Rastreio é evitar um aumento excessivo da temperatura dos traços, os traços internos são mais amplos porque armazenam mais calor. No caso de um circuito no vácuo ou em uma montagem em vaso, as camadas externas não têm o benefício da convecção de calor no ar, portanto, você deve usar a largura do traço interno para todos os traços.

P: O que significa aumento de temperatura neste contexto?

R: O aumento da temperatura é a diferença entre a temperatura operacional máxima segura do seu material PCB e a temperatura operacional típica da sua placa. Fluxo de corrente mais alto aumenta a temperatura dos vestígios de cobre; portanto, o aumento da temperatura é um parâmetro de projeto para quanto calor você deseja projetar. Com base nesse limite, a fórmula escolhe uma largura para permanecer dentro dela. Dez graus é uma regra prática segura para a maioria dos aplicativos. Se você precisar reduzir a largura do traço, poderá aumentar esse valor se o material da PCB e a temperatura operacional permitirem.

P: Em alguns casos, linhas de alívio térmico chamadas "rodas de carroça" ou "raios" são usadas ao conectar um bloco a uma grande área de cobre para facilitar a soldagem. Usei a calculadora de largura de rastreio e a largura fornecida para esses raios é tão ampla que é impraticável de usar. Como devo calcular isso?

A: Os raios de alívio térmico geralmente são muito curtos. A fórmula em que esta calculadora se baseia foi determinada empiricamente para linhas de transmissão razoavelmente longas. O objetivo desta calculadora é evitar o superaquecimento de traços, portanto, se esses raios estiverem conectados para dissipar o calor, eles não precisarão ser tão amplos quanto essa ferramenta prevê. Consulte outros recursos de design de placas de circuito impresso para esse problema.

P: Qual unidade de medida é Mils?

A: Mil é um milésimo (1/1000) de uma polegada. Seu nome é derivado do latim mille, que significa mil. Na eletrônica, mil é comumente usado, mas em outras disciplinas, pode ser chamado de mil e mil.

A seguir está a fórmula para a resistência de um traço:

Resistência = Resistividade * Comprimento / Área * (1 + (Temp_Co * (Temp - 25))

Onde, Área = espessura * largura

Espessura de cobre de 1 oz / ft ^ 2 = 0,0035 cm

Resistividade ao cobre = 1.7E-6 ohm-cm

Temp_Co de cobre = 3.9E-3 ohm / ohm / C

A queda de tensão é atual * Resistência

A perda de potência é atual ^ 2 * resistência