Dimensionamiento de diferentes polígonos de PCB en diferentes capas para alta corriente

Necesito diseñar algunos trazos o polígonos para alta corriente (15A) en una placa del sistema de administración de baterías de litio de 4 capas, pero no estoy seguro de su tamaño.

Estoy siguiendo un diseño de referencia de TI, del cual se toman las capturas de pantalla de la PCB a continuación. La placa es una solución de gestión de baterías de litio ( https://www.ti.com/tool/TIDA-00982 ).
Mi pregunta es general, pero uso este tablero como ejemplo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Los polígonos marcados en rojo van a un terminal positivo de Batería de Litio con corriente continua de 15A. El lado más estrecho de los polígonos es de 3,5 mm en la capa superior y la segunda interior, 2 mm en la capa inferior (sin conexión en la primera capa interior).
Estoy tratando de entender cómo calcularon los tamaños de esos polígonos.

Solo puedo pedir capas internas de 0.5 oz y capas externas de 1 oz , por lo que probablemente necesite aumentar el tamaño de esos polígonos.

Pensé: el polígono en la capa superior está fijo debido a otros componentes, pero puedo aumentar el polígono en la segunda capa interna y la inferior (conectados a través de múltiples vías).
El problema es cuanto?

Si tiene dos trazos reflejados entre los mismos puntos, en dos capas diferentes, la corriente se reducirá a la mitad. ¿Qué sucede si tiene diferentes tamaños de polígonos y en diferentes capas (externa/interna)?

¿Debo calcular como a continuación?

  • corriente por polígono: 15A / 3 polígonos = 5A por polígono
  • tamaño del polígono de la capa superior (fijo): 3,3 mm --> use Trace Width Calc con 5A, aumento de temperatura de 40C, 1 oz de cobre --> 1,2 mm de ancho de trazo para la capa externa --> la capa superior está bien
  • tamaño del polígono de la capa interna 2: use Trace Width Calc con aumento de temperatura de 5A, 40C--> ancho de traza de 6,2 mm para la capa internaingrese la descripción de la imagen aquí
  • tamaño del polígono de la capa inferior: use Trace Width Calc con 5A, aumento de temperatura de 40C, 1 oz de cobre -> 1,2 mm de ancho de traza para la capa externa.

Ahora que tengo el ancho de los polígonos, ¿qué pasa con el largo? ¿La longitud no importa para la disipación de calor? ¿La longitud se decide por el requisito (en esta placa) " conexiones cortas de baja impedancia para conexión de alimentación "?

Gracias por tu ayuda

Respuestas (2)

Usaste una herramienta para calcular el ancho de pista para la corriente. Por lo que puedo juzgar, la herramienta está hecha para calcular qué tan ancha debe ser una pista para soportar una corriente de cierto amperaje. Esto es para pistas que solo transportan corriente, piense en ello como un cable. Por lo general, los polígonos grandes no son solo para el transporte de corriente en sí, sino que también sirven como un disipador de calor para quitar el calor del dispositivo.

Puede usar esta calculadora para encontrar los valores apropiados para sus piezas

Gracias sgt_johnny y M lab por su ayuda, pero todavía no entiendo la cantidad de corriente que fluye a través de cada polígono: si hay 3 polígonos de diferentes tamaños, 1/3 de la corriente fluye a través de cada uno de ellos (suponiendo suficientes vías están situados)? ¿La lógica utilizada en mi cálculo es correcta? Usé 4pcb.com/trace-width-calculator.html (IPC-2221) en mi pregunta como herramienta.

Hay 2 factores de esto.

  1. Traza el ancho que se calcula según la temperatura ambiente actual. temperatura máxima de pcb y transferencia de calor. puedes usar la calculadora en línea para eso
  2. Vía corriente. el tamaño y el número de vías aumentarán el tamaño del polígono.

El tamaño adicional por el que no pasa la corriente ayudará a disipar el calor al igual que el disipador de calor. (quizás por via en tu caso)

Dimensionamiento de diferentes polígonos de PCB en diferentes capas para alta corriente
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v