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基板は100Aの電流を流しますか?高電流経路設定のヒント
2022-03-16 240

通常のプリント基板設計電流は10A、場合によっては5Aを超えることはありません。特に家庭用電子機器や民生用電子機器では、プリント基板上の連続動作電流は通常2Aを超えることはありません。しかし、最近、当社製品の電源配線を設計する必要があり、連続電流は約80Aに達することがあります。瞬時電流を考慮し、システム全体に余裕を持たせると、電源配線の連続電流は100A以上に耐えられる必要があります。


そして問題は、100Aの電流に耐えられるプリント基板はどのようなものですか?



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方法1:PCB上での配線


PCBの過電流耐性を把握するために、まずPCBの構造から始めます。二層基板を例にとってみましょう。この種の回路基板は通常、銅、基板、銅の三層構造になっています。銅は、プリント基板(PCB)内で電流と信号が通過する経路です。中学校の物理の知識によれば、物体の抵抗は材料、断面積、長さに関係していることがわかります。電流は銅の中を流れるため、抵抗率は一定である。断面積は銅板の厚さ、つまりPCB加工オプションにおける銅の厚さと見なすことができます。通常、銅の厚さはオンス(OZ)で表されます。1 OZの銅の厚さは35μm、2 OZは70μmなどとなります。したがって、次の結論を容易に導き出すことができます。プリント基板に大電流を流す必要がある場合、配線は短く太くする必要があります。同時に、プリント基板の銅箔の厚さが厚いほど良いです。

実際のエンジニアリングでは、配線の長さに関する厳密な基準はありません。エンジニアリングで一般的に使用されるのは以下のとおりです。銅の厚さ/温度上昇/線径これら3つの指標は、プリント基板の電流容量を測定するために使用されます。

以下の2つの表を参照してください。


表から、厚さ1オンスの銅箔を使用した回路基板の場合、幅100ミル(2.5mm)の電線は、温度が10℃上昇したときに4.5Aの電流を流すことができることがおおよそわかります。また、幅が増加するにつれて、PCBの電流容量は厳密に直線的に増加するのではなく、増加率は徐々に減少します。これは、実際のエンジニアリングの状況と一致しています。温度上昇を促進すれば、電線の電流容量も向上させることができる。

これら2つの表を通して得られるPCB配線に関する経験は以下のとおりです。銅の厚みを増したり、電線の直径を広げたり、プリント基板の放熱性を向上させたりすることで、プリント基板の電流容量を高めることができる。

つまり、100Aの電流を流したい場合は、銅の厚さを4オンスに設定し、配線幅を15mmに設定し、両面配線にして、ヒートシンクを追加することで、PCBの温度上昇を抑え、安定性を向上させることができます。


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方法2:バインディングポスト


基板上に配線する以外にも、バインディングポストを使用することもできます。ルートの選び方。

基板または製品筐体上に、表面実装ナット、基板端子台、銅製端子など、100Aの電流に耐えられる端子ポストを複数取り付けます。次に、銅製端子台などの端子台を使用して、100Aの電流に耐えられる電線を端子に接続します。これにより、電線に大電流を流すことができます。


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方法3:カスタマイズされた銅製の列


特注の銅製バスバーも製作可能です。産業界では、大電流を流すために銅棒を使用するのが一般的です。例えば、変圧器、サーバーキャビネットなど、多くの用途で大電流を流すために銅棒が用いられています。

銅製バンクの電流容量表を添付します。



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方法4:特殊プロセス


さらに、国内メーカーでは処理できない特殊なプリント基板製造工程もいくつか存在する。インフィニオンは3つの銅層積層構造で、上層と下層は信号配線層、中間層は厚さ1.5mmです。電源回路のレイアウトには、特に厚さmmの銅層が使用されています。この基板は、小型ながら100Ωの過電流を容易に実現できます。A以上。



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