วิธีการดำเนินการกระแสสูงบน PCB

27

ฉันต้องผ่านกระแสสูงในบางส่วนของวงจร ฉันใช้เครื่องคิดเลขความกว้างแทร็ก PCB ออนไลน์เพื่อดูว่าความกว้างของแทร็กที่ต้องการคือประมาณ 5 มม. และระยะห่างขั้นต่ำคือ 1 มม. ซึ่งทำให้ความกว้างประมาณ 7 มม. โดยรวมสำหรับหนึ่งแทร็ก ฉันต้องการแทร็กที่มีกระแสไฟฟ้าสูง ๆ เหล่านี้บน PCB ของฉันซึ่งจะใช้พื้นที่มากเกินไปที่จะซื้อ

ฉันกำลังคิดถึงการบัดกรีสายทองแดงที่ด้านบนของ PCB ซึ่งจะขนานกับแทร็กแบบบางและเป็นสัญลักษณ์ที่ด้านล่าง แต่ฉันต้องการทราบว่ามีวิธีที่เป็นมืออาชีพมากขึ้นในการเอาชนะปัญหานี้หรือไม่

— hkBattousai
แหล่งที่มา

คำตอบของ stevenvh และ Olin Lathrop นั้นตรงมาก พื้นที่หน้าตัดเดียวกันที่เพิ่มความหนาหรือความสูงจะมีความกว้างน้อยกว่า

— สับสนตลอด

แต่คุณสมบัติของคณะกรรมการจะเป็นอย่างไร ควรเลือกบอร์ดหนาหรือบางเท่าไหร่

— สับสนตลอด

มีความเป็นไปได้ในการดัดบอร์ดเมื่อความร้อนเนื่องจากเป็น "bimetallic-strip" -effect หรือไม่?

— สับสนตลอด

อีกจุดหนึ่งกระแสสูงยังหมายถึงความต้องการแรงดันสูง ดังนั้นจึงมีโอกาสสูงที่จะเกิดประกายไฟรั่วไฟลัดวงจรฯลฯ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการป้องกัน

— สับสนตลอด

@ เสมอยืนยันว่ามีความต้องการแรงดันสูงขึ้นหรือไม่ ถ้า OP กำลังใช้ 5V @ 12A (ซึ่งจะเรียกหา ~ 4.62mm trace @ 2oz) ก็เป็น 5V ... ไม่จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทันที หาก OP มีพื้นที่ให้ทำเช่นนั้นในตอนท้ายทั้งที่พวกเขาสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งที่มาและจากนั้น downconvert ที่ปลายทางเพื่อลดความต้องการในปัจจุบัน ... แต่สูงในปัจจุบันไม่ได้อยู่ในตัวเองแรงดันสูงเลี่ยงในการใด ๆทางความหมาย

— Doktor J

20

PCB บัสกระแสสูงมีให้บริการจากซัพพลายเออร์หลายรายเช่น:

http://www.espbus.com

และเป็นทางออกที่ดี การค้นหาอย่างรวดเร็วสำหรับ "PCB bus bar" จะทำให้ซัพพลายเออร์จำนวนมาก

— Leon Heller
แหล่งที่มา

1

ลิงค์ที่สองเสียชีวิต

— Bradman175

-1, การเชื่อมโยงทั้งหมดจะตาย

— duedl0r

ลิงก์หนึ่งคงที่

— Leon Heller

28

ฉันไม่เคยเห็นใครพูดถึงอุณหภูมิ

บางทีคุณอาจปล่อยให้เครื่องคิดเลขออนไลน์เพิ่มขึ้น 10 องศา?

มันค่อนข้างอนุรักษ์นิยม การเพิ่มขึ้น 20 องศานั้นไม่เลวในหลาย ๆ สถานการณ์

และถ้าคุณไม่ได้ใช้กระแสสูงสุดอย่างต่อเนื่องมันเป็นไปได้ทีเดียวที่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะเป็นที่ยอมรับได้เนื่องจากมันจะมีเวลาที่จะทำให้เย็นลงระหว่างรอบ

— เบอร์ทรัมออบรีย์อาร์
แหล่งที่มา

2

นี่คือคำตอบที่ถูกต้องของคำถามนี้ ไม่มีใครลงคะแนนได้แปลกขนาดไหน

— johnfound

ที่เกี่ยวข้อง: electronics.stackexchange.com/questions/243973/…

— สับสนตลอด

จากกฎของจูล แน่นอนต้านทานลดลง (เพิ่มเติม-สื่อกระแสไฟฟ้า) ให้เพิ่มขึ้นให้มากขึ้นร้อน H = (const.) * (I ^ 2) * R * t . . . . (t คือเวลาที่นี่) => H = (กลุ่ม.) * (I ^ 2) * (V / I) * t => H = (กลุ่ม.) * I * V * t (=> H ขึ้นอยู่กับสัดส่วนปัจจุบันของ I โดยตรงเมื่อคุณใช้ตัวนำชิ้นเดียว) ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลง R นั้นสามารถเข้าใจได้เมื่อฮีตเตอร์ 2 ตัวหรือมากกว่านั้นจะถูกเก็บไว้เป็นอนุกรมดังนั้นกระแสเดียวกันจะไหลผ่านตัวต้านทานทั้งหมดเหล่านี้ จากนั้นตัวทำความร้อนที่มีความต้านทานสูงสุด ("แน่น" - หนึ่ง) จะสร้างความร้อนได้มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวทำความร้อนอื่น ๆ

— สับสนตลอด

21

คำตอบแรกคือระบุทองแดงหนากว่าค่าเริ่มต้นซึ่งมักจะเป็น "1 ออนซ์" ทองแดง 2 ออนซ์นั้นมักจะไม่ได้เงินมากขึ้น หลังจากนั้นมันก็แพงขึ้น นอกจากนี้ยังมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับระยะทางที่คณะกรรมการสามารถไปได้ไกล ความหนาที่ฉันเคยได้ยินคือทองแดง 5 ออนซ์

หากนี่เป็นปริมาณที่น้อยหรือน้อยให้นำหน้ากากประสานออกจากรอยและบัดกรีลวดให้เป็นสิ่งที่ถูกต้องตามกฎหมาย ลวดทองแดง # 10 สามารถพกพากระแสได้มากกว่าแม้กระทั่งรอย PCB ที่หนาซึ่งมีความกว้างพอสมควร พิจารณาว่าปัจจุบันจะต้องมีการขึ้นและลงของลวดทองแดงเสริมอย่างไร ง่ายในการแก้ปัญหาการนำความร้อนจำนวนมากและลืมเกี่ยวกับคะแนนฟีด

— แลงทรอฟ
แหล่งที่มา

2

เราใช้ทองแดง 6 ออนซ์บนกระดานเดียวและมันก็ไม่ธรรมดา หากคุณใช้ทองแดง> 2 ออนซ์คุณจะไม่สามารถใช้ร่องรอย / ช่องว่างเล็ก ๆ บน PCB ได้ ยิ่งไปกว่านั้นมันก็ยิ่งยากที่จะประสานส่วนประกอบผ่านรูลงบนทองแดงหนา

— Jason S

19

วิธีแก้ปัญหาสำหรับบอร์ดอีกอย่างก็คือทำให้การติดตามกว้างเท่าที่คุณสามารถจ่ายได้ (แม้ว่าจะแคบกว่าการคำนวณตราบใดที่มันไม่มากเกินไป) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าร่องรอยทั้งหมดนั้นไม่ถูกปิดบังจากนั้นประสานการเคลือบผิวรอยเพื่อให้คุณมีลูกปัดนูนที่สวยงามที่ประสานความยาวของร่องรอย อาจไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด แต่ฉันเคยเห็นมาแล้วว่าใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายเพื่อการผลิต

— Doktor J
แหล่งที่มา

+1 ฉันเคยใช้เทคนิคนี้และไม่ได้มีปัญหาใด ๆ หวังว่าจะไม่ได้ :) :)

— Abdullah kahraman

13

หากเลย์เอาต์ของคุณอนุญาตคุณสามารถวางซีรีส์ของจุดจบที่เติมเว้นระยะอย่างใกล้ชิดมากกว่าความยาว (และความกว้าง) ของร่องรอย ฉันหมายความว่าแน่นอนว่าสิ่งนี้จะส่งผลต่อเลเยอร์ล่างได้เช่นกัน ทำให้เส้นผ่าศูนย์กลางนั้นใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เช่น 1 มม. บนรอยกว้าง 1.5 มม จุดอ่อนที่เต็มไปด้วยทองแดงจะลดความต้านทานของร่องรอยได้ดีที่สุด แต่มีราคาแพงกว่าจุดเชื่อมที่เต็มไปด้วยบัดกรี

$\mu$ $\mu$ $\mu$

— stevenvh
แหล่งที่มา

1

สิ่งที่เกี่ยวกับผลกระทบทางกลของการเจาะกระดานเป็นหลัก?

— JustJeff

1

@ JustJeff - FR4 เป็นวัสดุที่แข็งมากคุณสามารถบดมันได้นานหลายซม. โดยไม่ทำให้มันอ่อนลง ดังนั้นถ้าคุณวางแผนที่จะมีร่องรอยเหล่านี้ไปทั่วบอร์ด + ติดตั้งหม้อแปลงหนักผมคาดว่าไม่มีปัญหาที่นี่ ฉันทำงานกับ 0.8mm FR4 และมันแข็งพอที่จะพกพาส่วนประกอบส่วนใหญ่ได้แม้จะมีรูจำนวนมาก

— stevenvh

ถ้าคุณกังวลเกี่ยวกับการแปรปรวนของบอร์ดคุณสามารถเพิ่ม cross hatch ด้านบนเพื่อป้องกันสิ่งนั้นได้

— quest49

1

คุณมีตัวอย่างของสิ่งนี้หรือไม่?

— tyblu

@tyblu - ไม่ได้อยู่ที่นี่ แต่เราทำที่งานก่อนหน้าของฉันเพื่อพกพา 16A จากตัวเชื่อมต่อไปยังรีเลย์ในโมดูลรีเลย์สำหรับระบบอัตโนมัติที่บ้าน

— stevenvh

4

E-Fab ดำเนินการ PCB Bus Bar และ Stiffeners ผลิตภัณฑ์มาตรฐานของเราจะดำเนินการตั้งแต่ 16 แอมป์ถึง 128 แอมป์

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

— เวสลีย์ ธ อร์นตัน
แหล่งที่มา

1

คุณสามารถลดความต้านทานของเส้นทางลงได้ 20% ถึง 70% 1 ขึ้นอยู่กับความหนาของมันที่ถูกบัดกรี หากคุณต้องการเพียงเล็กน้อยเพิ่มเติมดูเหมือนว่าเหมาะสม

การบัดกรีลวดทองแดงจะทำให้กำไรเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจาก PCB มาตรฐานมีขนาด 35µm เปรียบเทียบกับลวดทองแดงขนาด 1 มม. และ 2 มม.:

A = h * w = 35µm * 1mm = 35 000 µm²

A = h * w = 35µm * 7mm = 245,000 µm² ~ 1/7 ความต้านทานต่อความยาว

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

A = r² * pi = (2mm / 2) ² * pi = 3 142,000 µm² ~ 1/90 ความต้านทานต่อความยาว

[1] EEVBLOG Tinning PCB

— P. Koch
แหล่งที่มา