Cómo llevar alta corriente en PCB

Necesito pasar alta corriente en alguna parte de mi circuito. Utilicé una calculadora de ancho de pista de PCB en línea para ver que el ancho de pista requerido es de aproximadamente 5 mm y el espacio libre mínimo es de 1 mm, lo que hace que el ancho total sea de aproximadamente 7 mm solo para una pista. Necesito varias de estas pistas de transporte de alta corriente en mi PCB que consumirán demasiado espacio para pagar.

Estoy pensando en soldar cables de cobre en la parte superior de la PCB que serán paralelos a las pistas delgadas y simbólicas en la parte inferior. Pero me gustaría saber si hay una forma más profesional de superar este problema.

Las respuestas de stevenvh y Olin Lathrop son muy directas. La misma área de sección transversal, con mayor espesor o altura, tomaría menos ancho.
Pero, ¿cuáles serían las características de la placa? ¿Qué cantidad de tablero grueso o delgado se debe elegir?
¿Existe la posibilidad de que la placa se doble al calentarse debido a un efecto de "tira bimetálica"?
También otro punto, alta corriente también significa requisito de mayor voltaje. Por lo tanto, existe una mayor probabilidad de chispas, fugas, cortocircuitos, etc. Por lo tanto, es necesario prevenirlos.
@AlwaysConfused, ¿cómo es que se requiere un voltaje más alto? Si OP está ejecutando 5V @ 12A (lo que requeriría un seguimiento de ~ 4.62 mm @ 2oz), es 5V ... no hay una necesidad repentina de aumentar el voltaje. Si OP tiene espacio para hacerlo en cualquiera de los extremos, podrían aumentar el voltaje en la fuente y luego convertirlo en el destino para reducir los requisitos de corriente... pero la alta corriente, en sí misma, no necesita un alto voltaje de manera significativa.

Respuestas (7)

Las barras colectoras de PCB de alta corriente están disponibles de varios proveedores, como:

http://www.espbus.com

y son una solución ideal. Una búsqueda rápida de "barras colectoras de PCB" arrojará una serie de proveedores.

El segundo enlace está muerto.
-1, todos los enlaces están muertos
Un enlace arreglado.
Una búsqueda de "barra colectora" (sin espacio) en los sitios de proveedores estándar, como Digikey ( digikey.com/products/en?keywords=busbar ) ofrece algunos productos estándar. Los PCB de gran volumen usan barras colectoras personalizadas (de los proveedores que encontrará en Google), pero dado que está creando la PCB, puede diseñar alrededor de piezas listas para usar: varillas de barra colectora, terminales de barra colectora, ...

No he visto a nadie más mencionar la temperatura.

¿Quizás dejó el aumento predeterminado de 10 grados en la calculadora en línea?

Eso es bastante conservador. Un aumento de 20 grados no es tan malo en muchas situaciones.

Y si no está ejecutando la corriente más alta continuamente , es muy posible que incluso un aumento de temperatura más alto sea aceptable, ya que tendrá tiempo para enfriarse entre ciclos.

Esta es la respuesta correcta de esta pregunta. Qué extraño que nadie lo haya votado.
de la ley de Joule; de hecho, la disminución de la resistencia (más conductancia) da lugar a más calentamiento . H= (const.) * (I^2) * R * t . . . . . ( t es tiempo aquí) => H= (const.) * (I^2) * (V/I) * t => H= (const.) * I * V * t. (=> H varía directamente en proporción con la corriente I, cuando está utilizando una sola pieza de Conductor). El impacto de variar R podría entenderse solo cuando 2 o más calentadores se mantendrán en serie, por lo que la misma corriente fluirá a través de todas estas resistencias. Luego, el calentador con la resistencia más alta ("el más ajustado") produce más calor en comparación con los otros calentadores.

La primera respuesta sería especificar un cobre más grueso que el predeterminado, que suele ser "1 onza". 2 onzas de cobre no suelen ser mucho más dinero. Después de eso se vuelve caro. También hay un límite en cuanto a lo lejos que pueden llegar las casas de huéspedes con esto. El más grueso del que he oído hablar es de 5 onzas de cobre.

Si se trata de una cantidad única o baja, es legítimo dejar la máscara de soldadura fuera del rastro y soldar un cable sobre ella. Un cable de cobre n.° 10 puede transportar mucha más corriente que incluso un trazo grueso de PCB de un ancho razonable. Sin embargo, considere cómo la corriente tiene que entrar y salir del cable de cobre adicional. Es fácil resolver el problema de la conducción masiva y olvidarse de los puntos de alimentación.

usamos 6 onzas de cobre en una placa, y no estaba fuera de lo común. Sin embargo, si usa más de 2 onzas de cobre, no puede usar trazas/espacios muy pequeños en la PCB. También se vuelve mucho más difícil soldar componentes de orificio pasante en cobre grueso.

Otra solución para los tableros es hacer que el trazado sea lo más ancho posible (incluso si es más angosto que los cálculos, siempre que no sea demasiado). Asegúrese de que el trazo completo NO esté enmascarado, luego suelde el trazo, de modo que tenga un buen cordón convexo de soldadura a lo largo del trazo. Probablemente no sea la mejor solución, pero la he visto utilizada en una variedad de productos electrónicos de producción, por lo que no puede ser tan malo (je).

+1. Utilicé esta técnica y no tuve ningún problema, aunque espero que no lo tenga :)

Si su diseño lo permite, puede colocar una serie de vías llenas poco espaciadas a lo largo (y el ancho) del trazo. Al permitirlo, quiero decir que esto, por supuesto, también tendrá sus consecuencias para la capa inferior. Haga las vías con el mayor diámetro posible, por ejemplo, 1 mm en un trazo de 1,5 mm de ancho. Las vías rellenas de cobre reducirán mejor la resistencia de la traza, pero son mucho más caras que las vías rellenas de soldadura.

También puede usar cobre más grueso que el estándar 35 m , como 70 m o incluso 105 m .

¿Qué pasa con las consecuencias mecánicas de esencialmente perforar el tablero?
@JustJeff: FR4 es un material muy rígido, puede fresar fácilmente una ranura de varios cm de largo sin debilitarlo. Entonces, a menos que planee tener estos rastros en todo el tablero + monte un transformador pesado, no espero problemas aquí. He trabajado con FR4 de 0,8 mm y es lo suficientemente rígido para llevar la mayoría de los componentes, incluso con muchos agujeros.
Además, si le preocupa que la placa se deforme, puede agregar una escotilla cruzada en la parte superior para evitarlo.
¿Tienes algún ejemplo de esto?
@tyblu: no aquí, pero lo hicimos en mi trabajo anterior para llevar 16A de conectores a relés en un módulo de relés para automatización del hogar.
¿Podría decirle a la tienda que me dio tableros con rieles de cobre de un grosor de micras? ¿Están disponibles?
Sin embargo, esta parece ser la respuesta más apropiada y directa a esta pregunta.

E-Fab ofrece una línea de barras colectoras y refuerzos para PCB, nuestros productos estándar tienen de 16 amperios a 128 amperios

http://e-fab.com/products/pcb-stiffeners/

Con el estañado, puede disminuir la resistencia de la ruta entre un 20 % y un 70 % 1 dependiendo del grosor de la soldadura. Si necesita un poco más, parece razonable.

Soldar un cable de cobre traerá grandes ganancias ya que una PCB estándar es de 35 µm. En comparación con un cable de cobre de 1 mm y 2 mm:

A = alto * ancho = 35 µm * 1 mm = 35 000 µm²

A = h * w = 35 µm * 7 mm = 245 000 µm² ~1/7 resistencia por longitud

A = r² * pi = (1mm/2)² * pi = 785 398 µm² ~1/23 resistencia por longitud

A = r² * pi = (2mm/2)² * pi = 3 142 000 µm² ~1/90 resistencia por longitud

[1] PCB de estañado EEVBLOG