Печатная плата пропускает ток 100 А? Советы по настройке пути передачи высокого тока.
Обычно расчетный ток на печатной плате не превышает 10 А, а то и 5 А. Особенно в бытовой и потребительской электронике, как правило, непрерывный рабочий ток на печатной плате не превышает 2 А. Однако в последнее время нам приходится проектировать силовую проводку для продукции компании, где непрерывный ток может достигать около 80 А. С учетом мгновенного тока и с запасом для всей системы, непрерывный ток силовой проводки должен выдерживать более 100 А.
Затем возникает проблема.Какие печатные платы выдерживают ток 100 А?
Метод 1: Трассировка на печатной плате
Чтобы определить допустимую перегрузку печатной платы по току, начнём с её структуры.В качестве примера рассмотрим двухслойную печатную плату. Такая плата обычно имеет трехслойную структуру: медь, пластина и медь.Медь — это путь, по которому проходят ток и сигналы в печатной плате. Согласно школьным знаниям физики, сопротивление объекта зависит от материала, площади поперечного сечения и длины.Ток протекает через медь, поэтому удельное сопротивление остается постоянным.Площадь поперечного сечения можно рассматривать как толщину медного листа, то есть толщину меди в варианте обработки печатных плат. Обычно толщина меди выражается в унциях (OZ). Пересчитанная толщина меди в 1 унцию составляет 35 мкм, в 2 унции — 70 мкм и так далее. Отсюда легко сделать вывод:Когда через печатную плату должен проходить большой ток, проводка должна быть короткой и толстой. При этом, чем толще медный слой печатной платы, тем лучше.
В реальной инженерной практике не существует строгих стандартов длины проводов. Обычно в технике используются следующие обозначения:Толщина меди/повышение температуры/диаметр проволокиЭти три показателя используются для измерения пропускной способности печатной платы по току.
В качестве справочных материалов можно использовать следующие две таблицы:
Из таблицы можно приблизительно определить, что для печатной платы толщиной 1 унция медного слоя провод шириной 100 мил (2.5 мм) может пропускать ток 4.5 А при повышении температуры на 10°. При этом с увеличением ширины токовая нагрузка на печатную плату увеличивается не строго линейно, а постепенно уменьшается, что соответствует ситуации в реальной технике.Увеличение повышения температуры также может улучшить пропускную способность провода по току.
С помощью этих двух таблиц можно получить следующий опыт монтажа печатных плат:Увеличение толщины медного слоя, расширение диаметра проводников и улучшение теплоотвода печатной платы могут повысить пропускную способность печатной платы по току.
Таким образом, если мне нужно пропускать ток 100 А, я могу выбрать толщину медного слоя 4 унции, установить ширину дорожек 15 мм, сделать дорожки двусторонними и добавить радиатор для уменьшения повышения температуры печатной платы и повышения стабильности.
Способ 2: Крепление с помощью клеммы
Помимо прокладки проводов на печатной плате, можно также использовать клеммы.Способ прокладки маршрута.
Закрепите на печатной плате или корпусе изделия несколько клеммных стоек, выдерживающих ток до 100 А, например, гайки для поверхностного монтажа, клеммные колодки для печатных плат, медные клеммы и т. д. Затем используйте клеммные колодки, например, с медными наконечниками, для подключения проводов, выдерживающих ток до 100 А, к клеммам. Это позволит пропускать большие токи по проводам.
Метод 3: Медные ряды, изготовленные по индивидуальному заказу.
Можно изготовить даже медные шины на заказ.В промышленности широко распространено использование медных стержней для передачи больших токов. Например, в трансформаторах, серверных шкафах и других устройствах используются медные стержни для передачи больших токов.
Прилагается таблица допустимой токовой нагрузки медных аккумуляторных батарей:
Метод 4: Специальный процесс
Кроме того, существуют некоторые специальные процессы производства печатных плат, которые могут быть недоступны для отечественных производителей.Компания Infineon использует печатную плату с тремя компонентами.Многослойная медная конструкция: верхний и нижний слои представляют собой сигнальные проводники, а средний слой имеет толщину 1.5 мм.Медный слой толщиной в миллиметры специально используется для разводки печатных плат источников питания. Эта печатная плата легко выдерживает перегрузку по току в 100 мА при небольших габаритах.А или выше.
Сообщение EMC:С течением времени все больше и больше электронного и электрического оборудования или систем нуждаются в проверке и тестировании.Среди них тестирование на электромагнитную совместимость (ЭМС) является одним из необходимых показателей контроля и испытаний. Однако проекты тестирования на ЭМС относительно дороги, строительство лабораторий ЭМС обходится дорого, а для большинства измерительных приборов требуется импортное оборудование. В результате лишь немногие контролирующие и испытательные учреждения имеют возможность создавать лаборатории ЭМС. Характеристики ЭМС изделия задаются на этапе проектирования. Если факторы ЭМС не учитываются при проектировании обычных электронных изделий, это легко может привести к провалу испытаний на ЭМС и непрохождению испытаний или сертификации в соответствии с соответствующими нормами ЭМС. Например, инженеры-конструкторы и инженеры-разработчики создают эффективные фильтрующие схемы в соответствии с потребностями и размещают их в предусилителе интерфейса ввода/вывода (В/В) изделия, что позволяет устранить помехи, проникающие в систему из-за проводимости на входе в цепь; проектируют разделительные цепи (например, трансформаторную и фотоэлектрическую изоляцию и т. д.) для решения проблемы помех проводимости, проникающих в цепь через силовые линии, сигнальные линии и заземляющие провода, одновременно предотвращая помехи, вызванные общим сопротивлением и длительной передачей; проектировать контуры поглощения энергии для снижения энергии шума, поглощаемой цепями и устройствами; уменьшать влияние помех путем выбора компонентов и рационального расположения элементов в цепях.
Предупреждение: Данная статья воспроизведена из журнала «Quality Improvement and Technology», который поддерживает защиту прав интеллектуальной собственности. Пожалуйста, укажите первоисточник и автора перепечатки. В случае обнаружения каких-либо нарушений, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.
粤公网安备44030002007346号