Comment transporter un courant élevé sur PCB


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J'ai besoin de passer un courant élevé sur une partie de mon circuit. J'ai utilisé un calculateur de largeur de piste PCB en ligne pour voir que la largeur de piste requise est d'environ 5 mm et le dégagement minimum est de 1 mm, ce qui en fait environ 7 mm de largeur au total juste pour une piste. J'ai besoin de plusieurs de ces pistes de transport de courant élevé sur mon PCB qui consommeront trop d'espace pour se le permettre.

Je pense à souder des fils de cuivre sur la face supérieure du PCB qui seront parallèles aux pistes minces et symboliques sur la face inférieure. Mais j'aimerais savoir s'il existe un moyen plus professionnel de surmonter ce problème.


les réponses de Stevenev et d'Olin Lathrop sont très directes. La même section transversale, avec une épaisseur ou une hauteur accrue, prendrait moins de largeur.
Toujours confus

Mais quelles seraient les caractéristiques de la planche? combien de panneaux épais ou fins choisir?
Toujours confus

Y a-t-il une possibilité de pliage de la planche lors du chauffage en raison d'un effet "bande bimétallique"?
Toujours confus

Un autre point, un courant élevé signifie également une tension plus élevée. Il y a donc plus de risques d' étincelles, de fuites, de courts-circuits, etc. Il faut donc les prévenir.
Toujours confus

@AlwaysConfused comment existe-t-il une exigence de tension plus élevée? Si OP fonctionne sur 5V @ 12A (ce qui nécessiterait une trace de ~ 4,62 mm @ 2oz), c'est 5V ... il n'y a pas besoin soudain d'augmenter la tension. Si OP a l' espace pour le faire à chaque extrémité, ils pourraient augmenter la tension à la source, puis downconvert à destination de réduire les exigences actuelles ... mais courant élevé ne constitue pas, en soi, la tension necessitate élevée dans une manière significative.
Doktor J

Réponses:



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Je n'ai vu personne d'autre mentionner la température.

Peut-être avez-vous laissé l'augmentation de 10 degrés par défaut dans la calculatrice en ligne?

C'est assez conservateur. Une élévation de 20 degrés n'est pas si mal dans beaucoup de situations.

Et si vous n'utilisez pas le courant le plus élevé en continu , il est tout à fait possible qu'une augmentation de température plus élevée soit acceptable, car elle aura le temps de se refroidir entre les cycles.


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C'est la bonne réponse à cette question. Comme personne ne l'a voté étrange.
johnfound


de la loi de Joule; en effet une diminution de la résistance (plus de conductance) donne lieu à plus d'échauffement . H = (const.) * (I ^ 2) * R * t. . . . . (t est le temps ici) => H = (const.) * (I ^ 2) * (V / I) * t => H = (const.) * I * V * t. (=> H varie directement proportionnellement au courant I, lorsque vous utilisez une seule pièce de conducteur). L'impact de la variation de R ne pourrait être compris que lorsque 2 ou plusieurs éléments chauffants seront maintenus en série, de sorte que le même courant traversera toutes ces résistances. Ensuite, le radiateur avec la résistance la plus élevée ("le plus serré") produit plus de chaleur par rapport aux autres radiateurs.
Toujours confus

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La première réponse serait de spécifier un cuivre plus épais que celui par défaut, qui est généralement "1 once". 2 onces de cuivre ne sont généralement pas beaucoup plus d'argent. Après cela, cela coûte cher. Il y a aussi une limite à jusqu'où les conseils d'administration peuvent aller avec cela. Le plus épais dont j'ai jamais entendu parler est de 5 onces de cuivre.

S'il s'agit d'une quantité unique ou faible, alors laisser le masque de soudure hors de la trace et souder un fil dessus est une chose légitime à faire. Un fil de cuivre n ° 10 peut transporter beaucoup plus de courant qu'une trace de PCB épaisse de largeur raisonnable. Considérez cependant comment le courant doit monter et descendre du fil de cuivre supplémentaire. Il est facile de résoudre le problème de conduction en vrac et d'oublier les points d'alimentation.


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nous avons utilisé 6 onces de cuivre sur une planche, et ce n'était pas hors de l'ordinaire. Si vous utilisez> 2 onces de cuivre, vous ne pouvez pas utiliser de très petites traces / espaces sur le PCB. De plus, il devient beaucoup plus difficile de souder des composants traversants sur du cuivre épais.
Jason S

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Une autre solution pour les planches est de rendre la trace aussi large que possible (même si elle est plus étroite que les calculs, tant que ce n'est pas trop). Assurez-vous que trace entière n'est PAS masquée, puis enduisez-la de soudure, de sorte que vous avez une belle perle convexe de soudure sur toute la longueur de la trace. Ce n'est probablement pas la meilleure solution, mais je l'ai vu utilisé dans une variété d'électronique de production, donc ça ne peut pas être si mauvais (heh).


+1. J'ai utilisé cette technique et je n'ai eu aucun problème, j'espère que non, cependant :)
abdullah kahraman

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Si votre mise en page le permet, vous pouvez placer une série de vias remplis étroitement espacés sur la longueur (et la largeur) de la trace. En l'autorisant, je veux dire que cela aura bien sûr ses conséquences pour la couche inférieure également. Rendre les vias aussi larges que possible, par exemple 1 mm sur une trace de 1,5 mm de large. Les vias remplis de cuivre réduiront le mieux la résistance de la trace, mais ils sont beaucoup plus chers que les vias remplis de soudure.

μμμ


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Qu'en est-il des conséquences mécaniques d'une perforation essentiellement de la planche?
JustJeff

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@JustJeff - FR4 est un matériau très rigide, vous pouvez facilement y fraiser une fente de plusieurs cm sans l'affaiblir. Donc, sauf si vous prévoyez d'avoir ces traces partout sur la carte + monter un transformateur lourd, je ne m'attends à aucun problème ici. J'ai travaillé avec 0,4 mm FR4 et c'est assez rigide pour transporter la plupart des composants, même avec beaucoup de trous.
stevenvh

aussi, si vous êtes inquiet au sujet de la déformation de la planche, vous pouvez ajouter un hachurage croisé sur le dessus, ce qui empêche cela.
quest49

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En avez-vous des exemples?
tyblu

@tyblu - pas ici, mais nous l'avons fait lors de mon travail précédent pour transporter 16A des connecteurs aux relais sur un module de relais pour la domotique.
stevenvh


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Avec l'étamage, vous pouvez diminuer la résistance du chemin de 20% à 70% 1 en fonction de l'épaisseur de la soudure. Si vous avez besoin d'un peu plus, cela semble raisonnable.

La soudure d'un fil de cuivre apportera de gros gains car un PCB standard mesure 35 µm. En comparaison avec un fil de cuivre de 1 mm et 2 mm:

A = h * l = 35 µm * 1 mm = 35 000 µm²

A = h * l = 35µm * 7mm = 245 000 µm² ~ 1/7 résistance par longueur

A = r² * pi = (1 mm / 2) ² * pi = 785 398 µm² ~ 1/23 résistance par longueur

A = r² * pi = (2 mm / 2) ² * pi = 3 142 000 µm² ~ 1/90 résistance par longueur

[1] PCB d'étamage EEVBLOG

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