Voert de printplaat een stroom van 100A? Tips voor het instellen van een hoogstroomcircuit.

Home Nieuws industry News Voert de printplaat een stroom van 100A? Tips voor het instellen van een hoogstroomcircuit.

2022-03-16 240

De gebruikelijke stroomsterkte voor printplaten bedraagt niet meer dan 10 A, of zelfs 5 A. Vooral in huishoudelijke en consumentenelektronica is de continue bedrijfsstroom op de printplaat doorgaans niet hoger dan 2 A. Recentelijk moesten we echter voedingsbedrading ontwerpen voor de producten van het bedrijf, waarbij de continue stroomsterkte opliep tot ongeveer 80 A. Rekening houdend met de momentane stroomsterkte en met een marge voor het gehele systeem, moet de voedingsbedrading bestand zijn tegen een continue stroomsterkte van meer dan 100 A.

Dan ontstaat het probleem,Welk type printplaat kan een stroom van 100 A weerstaan?

Methode 1: Routing op de printplaat

Om de overstroomcapaciteit van een printplaat te bepalen, beginnen we eerst met de structuur van de printplaat.Neem bijvoorbeeld een dubbellaagse printplaat. Dit type printplaat heeft meestal een structuur met drie lagen: koper, anode en koper.Koper is het pad waarlangs stroom en signalen door de printplaat lopen. Volgens de natuurkundekennis van de middelbare school weten we dat de weerstand van een object samenhangt met het materiaal, de dwarsdoorsnede en de lengte.De stroom loopt door het koper, dus de soortelijke weerstand blijft constant.De dwarsdoorsnede kan worden gezien als de dikte van de koperplaat, oftewel de koperdikte bij de PCB-verwerkingsoptie. De koperdikte wordt meestal uitgedrukt in oz. Omgerekend is 1 oz gelijk aan 35 µm, 2 oz aan 70 µm, enzovoort. Hieruit kunnen we eenvoudig de volgende conclusie trekken:Wanneer er een grote stroom door de printplaat moet lopen, moeten de draden kort en dik zijn. Tegelijkertijd geldt: hoe dikker de koperlaag van de printplaat, hoe beter.

In de praktijk van de techniek bestaat er geen strikte norm voor de lengte van bedrading. Meestal worden in de techniek de volgende lengtes gebruikt:Koperdikte/temperatuurstijging/draaddiameterDeze drie indicatoren worden gebruikt om het stroomvoerend vermogen van de printplaat te meten.

De volgende twee tabellen kunnen als referentie worden gebruikt:

Uit de tabel kunnen we ruwweg afleiden dat een printplaat met een koperlaag van 1 ounce en een draaddikte van 100 mil (2.5 mm) een stroom van 4.5 A kan geleiden bij een temperatuurstijging van 10 °C. Naarmate de draaddikte toeneemt, neemt de stroomvoerende capaciteit van de printplaat niet strikt lineair toe, maar neemt de toename geleidelijk af, wat overeenkomt met de praktijk in de techniek.Als de temperatuurstijging toeneemt, kan ook het stroomvoerend vermogen van de draad verbeterd worden.

Aan de hand van deze twee tabellen kunt u de volgende ervaring opdoen met het bedraden van printplaten:Het vergroten van de koperdikte, het vergroten van de draaddiameter en het verbeteren van de warmteafvoer van de printplaat kunnen het stroomvoerend vermogen van de printplaat verhogen.

Als ik dus een stroom van 100 A wil geleiden, kan ik een koperdikte van 4 oz kiezen, de spoorbreedte instellen op 15 mm, dubbelzijdige sporen gebruiken en een koelplaat toevoegen om de temperatuurstijging van de printplaat te verminderen en de stabiliteit te verbeteren.

Methode 2: Bindingspost

Naast het geleiden van draden op de printplaat, kunt u ook aansluitklemmen gebruiken.Manier van route.

Bevestig meerdere aansluitklemmen die bestand zijn tegen 100 A op de printplaat of de behuizing van het product, zoals SMD-moeren, PCB-aansluitblokken, koperen aansluitpunten, enz. Gebruik vervolgens aansluitblokken zoals koperen contactpunten om draden die bestand zijn tegen 100 A aan te sluiten op de klemmen. Dit maakt het mogelijk dat er grote stromen door de draden kunnen lopen.

Methode 3: Aangepaste koperen rijen

Zelfs op maat gemaakte koperen stroomrails zijn mogelijk.In de industrie is het gebruikelijk om koperen staven te gebruiken voor het transport van grote stroomsterktes. Zo worden bijvoorbeeld transformatoren, serverkasten en andere toepassingen voorzien van koperen staven.

Bijgevoegd vindt u de tabel met de stroomvoerende capaciteit van koperen spoelsystemen:

Methode 4: Speciaal proces

Daarnaast zijn er enkele speciale PCB-processen die mogelijk niet door binnenlandse fabrikanten worden uitgevoerd.Infineon heeft een printplaat die gebruikmaakt van 3Gelaagd koperontwerp, waarbij de bovenste en onderste lagen signaalbedradingslagen zijn en de middelste laag 1.5 mm dik is.De koperlaag van 1 mm wordt speciaal gebruikt voor de lay-out van de voeding. Deze printplaat kan in een klein formaat gemakkelijk een overstroom van 100 bereiken.Een A of hoger.

EMC-bericht:Met de ontwikkeling van de tijd moeten steeds meer elektronische en elektrische apparatuur of systeemproducten worden geïnspecteerd en getest.EMC-testen behoren tot de noodzakelijke inspectie- en testindicatoren. EMC-testprojecten zijn echter relatief duur, de bouw van EMC-laboratoria is kostbaar en de meeste meetapparatuur moet worden geïmporteerd. Hierdoor beschikken slechts weinig inspectie- en testinstellingen over de middelen om EMC-laboratoria op te zetten. De EMC-prestaties van een product worden tijdens de ontwerpfase bepaald. Als er geen rekening wordt gehouden met EMC-factoren tijdens het ontwerp van algemene elektronische producten, kan dit gemakkelijk leiden tot het niet slagen voor de EMC-test en het niet voldoen aan de eisen voor certificering volgens de relevante EMC-regelgeving. Productontwerpers en R&D-ingenieurs ontwerpen bijvoorbeeld effectieve filtercircuits op basis van de behoeften en plaatsen deze in de voorversterker van de I/O-interface (input/output) van het product. Deze filtercircuits elimineren de interferentie die via geleiding het systeem binnenkomt. Ook ontwerpen ze isolatiecircuits (zoals transformatorisolatie en foto-elektrische isolatie) om geleidingsinterferentie die via voedingslijnen, signaallijnen en aardingsdraden het circuit binnenkomt te voorkomen, en tegelijkertijd interferentie door de impedantie van het circuit en langdurige transmissie tegen te gaan. Ontwerp energieabsorberende lussen om de door circuits en apparaten geabsorbeerde ruisenergie te verminderen; verminder de impact van interferentie door componenten te selecteren en circuitsystemen rationeel te rangschikken.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen van "Quality Improvement and Technology", een platform dat de bescherming van intellectuele eigendomsrechten ondersteunt. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk op het auteursrecht contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Weet je wat de betekenis is van elke laag op een printplaat?

Met de wereldwijde lancering van de Xiaomi 1155W galliumnitride-oplader wordt de nanometer-galliumnitride-technologie wereldwijd geïntroduceerd.