Guía de ancho de trazo de PCB

Así que recientemente heredé un diseño como recién graduado y actualmente estoy en el proceso de trabajar en la próxima revisión de la placa. Actualmente, el diseño exige que una línea de 24 V CA salga de un relé G6k, salga de la placa a través de un conector y finalmente encienda un contactor más grande en la carcasa de las placas. El diseño actual normalmente tiene líneas de señal de 10 mil, pero para 24 V CC y 24 V CA, el diseñador anterior intentó usar líneas de 20 mil.

El problema es que, en este caso, usó líneas de 10 mil para la traza de 24 V CA que eventualmente sale al contactor. La buena noticia es que solo estamos alimentando relés con el rastro. Probé el amperaje que sale del relé en el tablero, y es solo de aproximadamente 230 mA, lo que parece estar dentro de los umbrales para un rastro de 1 oz 10 mil.

Sé que esta es una pregunta frecuente y he estado leyendo, pero me encantaría una opinión de alguien con un poco más de experiencia. 24 VCA en un rastro de 10 mil, ¿está bien si no estamos tratando de extraer demasiada corriente? Parece que podría sacar 4 veces eso antes de tener que empezar a preocuparme si puedo confiar en estas calculadoras hasta cierto punto.

¡Gracias por cualquier ayuda u orientación!

Respuestas (2)

Usando el gráfico de AnalogKid, con un aumento de solo 10 ° C, en un área de sección transversal de 10 mils, se permiten 0,75 amperios.

Con una lámina estándar de 1,4 milésimas de pulgada de espesor, solo necesita 7 milésimas de pulgada de ancho. Entonces ese gráfico/nomograma sugiere que estás bastante bien.

Como dicen los comentarios/respuestas, todo se trata de CALOR y AUMENTO DE TEMPERATURA>

Si tiene un PLANO DEBAJO de ese rastro, el calor fluirá hacia abajo y enfriará mucho el rastro.

Si el trazo es CORTO, entonces el calor fluirá hacia los extremos, fácilmente y en gran medida enfriará el trazo.

La lámina estándar tiene un aumento térmico de 70 °C por vatio por cuadrado de lámina (1,4 mils de espesor o 35 micrones). Por lo tanto, una traza de 10 milésimas de pulgada de ancho, espesor de lámina estándar, que tiene 1 pulgada de largo tendrá 70 °C por 1000 milésimas de pulgada / 10 milésimas de pulgada = 70 * 100 ==

  • Calentamiento de 7,000 grados C si disipa un vatio en medio de la traza

Pero para disipar un vatio, con 100 cuadrados por 0,000500 ohmios por cuadrado, o 0,05 ohmios, utilizando Potencia = I * I * R, necesita 1 vatio/0,05 ohmios = 20, por lo tanto, 4,5 amperios.

Con 0,45 amperios, la potencia es de 0,01 vatios (y se reparte por toda la traza, no solo en el medio), el aumento es de 0,01 vatios * 7000 grados C por vatio, o

  • Aumento de 70 grados, si toda la amenaza fluye de un extremo de la pista al otro extremo

Si genera el calor de manera uniforme y deja que el calor fluya por AMBOS extremos, el aumento de temperatura es mucho menor.

Y eso sin un AVIÓN debajo.

Tenga en cuenta que los PCB de 4 capas pueden tener el plano 2X más cerca de las trazas calientes, lo que le brinda una reducción GRATUITA de 2: 1 en el aumento de temperatura.

Para desarrollar sus propios instintos en esto, obtenga una almohadilla de cuadrilla y dibuje el rastro de cobre que le interesa.

Usa estos números:

  • resistencia térmica de lámina de espesor estándar si 70 ° C por vatio por cuadrado de lámina, para cualquier tamaño cuadrado.

  • la resistencia eléctrica de esa misma lámina es de 0,000500 (1/2000) ohmios por cuadrado, para cualquier tamaño de cuadrado

Sin entrar en impedancias constantes y efectos de RF, dimensionar una pista de placa de PC para su aplicación de energía tiene que ver con el calor. Algunas calculadoras en línea le brindan un aumento de la temperatura de las trazas, con valores diferentes para las trazas internas en tableros multicapa y las de las dos capas superficiales. Para 1/4 A, aumentaría el ancho del trazo a por lo menos 50 milésimas de pulgada y usaría 100 milésimas de pulgada si hay espacio. Cuesta cero.

Una búsqueda de 'gráfico de ancho de trazo de placa de circuito impreso' mostró el gráfico clásico. Veo la línea de 10 grados centígrados como un límite de desesperación: nunca la cruce y no se acerque a menos que sea absolutamente necesario.

https://images.search.yahoo.com/search/images;_ylt=A0geKLrBwD5fg8IASA1XNyoA;_ylu=X3oDMTE0bHMzczh1BGNvbG8DYmYxBHBvcwMxBHZ0aWQDQzAxNjRfMQRzZWMDcGl2cw--?p=pc+board+trace+width%pivi%3&web%A=3&web&frid=l 2F%2Fi.stack.imgur.com%2Fy4p8b.png&acción=hacer clic

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Mi experiencia: más de 50 años en diseño de circuitos y placas de circuitos, los últimos 16 en sistemas MIL resistentes.

Gracias por la rápida respuesta, pero me está costando cuadrar la gráfica con lo que dijiste. Entonces, si tuviera un trazo de 10 mil de ancho, y un peso de 1 oz tuviera un grosor de alrededor de 1,4 mil. ¿No sería la sección transversal = 10*1.4=14sqmils? ¿No significaría eso que me acercaría más a la línea alrededor de la marca .75A? Eso significaría que una traza de 50 mil de ancho sería más para alrededor de 3A más o menos según ese gráfico. ¿Dónde está fallando mi lógica aquí? ¡Gracias!
Vuelva a verificar la fuente de ese gráfico. Si es IPC-2221, ha sido reemplazado por IPC-2152 en 2009. Mi consejo, descargue SaturnPCB y use la calculadora de ancho de pista
Sí, estaba usando Saturn 7.12 en el modo IPC-2152 para intentar hacer una estimación, que era lo que me daba la esperanza de que no tuviéramos que hacer un gran rediseño dadas nuestras necesidades.
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