ट्रेस चौड़ाई और निकासी गणना


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निशान और निकासी गणना के पीछे क्या गणित है? मैं एक पीसीबी डिजाइन कर रहा हूं, जो 12V और 6A को ले जाएगा, ट्रेस चौड़ाई और ट्रेस क्लीयरेंस क्या होना चाहिए?

इसी तरह, 12 वी 3 ए और 5 वी 3 ए के लिए क्या होना चाहिए। क्या अंगूठे का एक सामान्य नियम है, जिसके उपयोग से हम ट्रेस चौड़ाई और निकासी तय कर सकते हैं?


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आप IPC-2221A मानक पर एक नज़र डालना चाहते हैं। इसमें ट्रेस डिज़ाइन और ट्रेस क्लीयरेंस सहित पीसीबी डिज़ाइन पर बहुत सारी सिफारिशें हैं। यहाँ पीसीबी की चौड़ाई का एक अच्छा लेख भी है: ultracad.com से PCB में तापमान वृद्धि
वॉरेन हिल

जवाबों:


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यह वास्तव में दो अलग-अलग प्रश्न हैं। यह सर्किट वोल्टेज है जो निकासी आवश्यकताओं को निर्धारित करता है, जबकि वर्तमान स्तर चौड़ाई (और मोटाई) आवश्यकताओं को निर्धारित करते हैं।

ट्रेस चौड़ाई

पहले वाले से निपटते हुए, यह पीसीबी पर एक तांबे के ट्रेस की चौड़ाई और मोटाई है जो इसके क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को निर्धारित करता है, उसी तरह जो व्यास एक साधारण तार के लिए करता है। क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र प्रति इकाई लंबाई पर इसका प्रतिरोध निर्धारित करता है, किस बिंदु पर, यह दो चीजों को तय करने के लिए आपके ऊपर है:

  • आप ट्रेस का एक छोर से दूसरे छोर तक कितना वोल्टेज ड्रॉप (=V = I × R) सहन कर सकते हैं?

  • ट्रेस का कितना हीटिंग (पावर = आई 2 आर) आप सहन कर सकते हैं?

इनमें से एक या दूसरा प्रत्येक ट्रेस के लिए सीमित कारक होगा।

उदाहरण के लिए, आपके पास "1 ऑउंस" हो सकता है। आपके पीसीबी पर तांबा। यह "1 औंस तांबा प्रति वर्ग फुट" के लिए शॉर्टहैंड नोटेशन है, जो 1.38 मील या 0.035 मिमी की मोटाई में अनुवाद करता है। एक ट्रेस जो 10 मील (0.254 मिमी) चौड़ा है, फिर, 13.8 मिलिट्री 2 का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है जो लगभग एक AWG38 तार के बराबर है। इसमें लगभग 0.75 of / ft का प्रतिरोध होगा। और वर्तमान क्षमता 10 एमए के आदेश पर है।

उच्च धाराओं को संभालने के लिए, आप "2 ऑउंस" का चयन कर सकते हैं। तांबे (0.070 मिमी मोटी) और 100 मील (2.54 मिमी) चौड़े हैं, जो कहते हैं कि निशान का उपयोग करें। यह आपको 276 मील 2 का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र देता है जो लगभग एक AWG24 तार के बराबर है।

ध्यान दें कि चूंकि पीसीबी पर निशान बहुत सपाट और चौड़े होते हैं, इसलिए वे वास्तव में गर्मी से छुटकारा पाने के लिए समान सर्किलर तार की तुलना में एनवायरमेंट से बेहतर होते हैं। जहाँ तक I 2 R के नुकसान की बात है, आप PCB ट्रेस के माध्यम से बहुत अधिक करंट लगा सकते हैं - लेकिन आपको अभी भी तापमान वृद्धि और संबंधित थर्मल प्रबंधन पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

निकासी

कंडक्टरों के बीच आवश्यक अंतर उनके बीच वोल्टेज अंतर और लीकेज करंट की मात्रा से आप निर्धारित कर सकते हैं। रिसाव वर्तमान मुख्य रूप से पीसीबी के सतह संदूषण (जैसे, अवशिष्ट प्रवाह, साथ ही संचित धूल, नमी, आदि) से जुड़ा हुआ है।

एक दिशानिर्देश यूएल जैसी सुरक्षा परीक्षण सेवाओं से आता है, जिसमें सर्किट के लिए 5 मिमी प्रति किलोवोल्ट की एक क्रीप दूरी की आवश्यकता होती है जो एक दूसरे से "पृथक" माना जाता है (सामग्री समूह I, UL840 से प्रदूषण की डिग्री 2 )।

जाहिर है, यह दिशानिर्देश कम वोल्टेज (0.05 मिमी या 0.002 इंच 10 वी) के लिए बहुत छोटे मान देता है, इसलिए सीमित कारक वास्तव में लाइन / स्पेस चौड़ाई बन जाता है जो आपके पीसीबी फैब हाउस में सक्षम है।


साइड नोट: कभी-कभी आपको एक बोर्ड दिखाई देगा जिसमें कुछ उच्च-वर्तमान निशान मिलाप के साथ निर्मित होंगे। यह आपके विचार से कम प्रभावी है। मिलाप की प्रतिरोधकता तांबे के लगभग दस गुना है, जिसका अर्थ है कि आपको मिलाप की पूरी चौड़ाई के लिए, तांबे की मोटाई से दस गुना (1 औंस तांबा के ऊपर 0.35 मिमी) मिलाप बनाने की आवश्यकता होगी। सिर्फ आधे में प्रतिरोध को काटने के लिए।
डेव ट्वीड

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डेव के उत्कृष्ट उत्तर के अलावा, आप IPC-2152 मानक को देखना चाह सकते हैं, जो "मुद्रित बोर्ड डिजाइन में करंट-कैरीइंग क्षमता का निर्धारण करने के लिए मानक" को परिभाषित करता है।

वर्तमान ले जाने की क्षमता और स्वीकार्य कंडक्टर तापमान में वृद्धि के एक समारोह के रूप में मुद्रित बोर्डों पर उचित आंतरिक और बाहरी कंडक्टर आकारों का निर्धारण करने के लिए एकमात्र उद्योग मानक। यह दस्तावेज़ कैसे तापीय चालकता, वायस, तांबे के विमानों, बिजली अपव्यय और मुद्रित बोर्ड सामग्री और मोटाई को वर्तमान, कंडक्टर आकार और तापमान के बीच के रिश्ते में मार्गदर्शन प्रदान करता है। 97 पृष्ठ। अगस्त 2009 को जारी किया गया।

इसे यहां पर जलाया जा सकता है।

लेकिन सैटर्न पीसीबी टूलकिट जैसे आसान कैलकुलेटर उपलब्ध हैं

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