Mạch in (PCB) chịu được dòng điện 100A? Mẹo thiết lập đường dẫn dòng điện cao

Trang chủ Tin tức Tin tức Công nghiệp Mạch in (PCB) chịu được dòng điện 100A? Mẹo thiết lập đường dẫn dòng điện cao

2022-03-16 240

Dòng điện thiết kế mạch in (PCB) thông thường sẽ không vượt quá 10 A, hoặc thậm chí 5 A. Đặc biệt trong các thiết bị điện tử gia dụng và tiêu dùng, dòng điện hoạt động liên tục trên PCB thường không vượt quá 2 A. Tuy nhiên, gần đây chúng tôi phải thiết kế hệ thống dây nguồn cho các sản phẩm của công ty, và dòng điện liên tục có thể đạt khoảng 80 A. Xét đến dòng điện tức thời và chừa một biên độ an toàn cho toàn hệ thống, dòng điện liên tục của hệ thống dây nguồn cần phải chịu được hơn 100 A.

Rồi vấn đề nảy sinh,Loại mạch in (PCB) nào có thể chịu được dòng điện 100 A?

Phương pháp 1: Định tuyến trên PCB

Để xác định khả năng chịu quá dòng của PCB, trước tiên chúng ta cần xem xét cấu trúc của PCB.Lấy PCB hai lớp làm ví dụ. Loại bo mạch này thường có cấu trúc ba lớp: đồng, tấm nền và đồng.Đồng là đường dẫn cho dòng điện và tín hiệu truyền qua mạch in. Theo kiến thức vật lý trung học cơ sở, ta biết rằng điện trở của một vật phụ thuộc vào vật liệu, diện tích mặt cắt ngang và chiều dài.Dòng điện chạy qua đồng, do đó điện trở suất là không đổi.Diện tích mặt cắt ngang có thể được xem như độ dày của tấm đồng, tức là độ dày đồng trong tùy chọn gia công PCB. Thông thường, độ dày đồng được biểu thị bằng OZ. Độ dày đồng quy đổi của 1 OZ là 35 µm, 2 OZ là 70 µm, v.v. Từ đó, chúng ta có thể dễ dàng rút ra kết luận:Khi cần có dòng điện lớn chạy qua mạch in (PCB), dây dẫn phải ngắn và dày. Đồng thời, độ dày lớp đồng trên PCB càng lớn càng tốt.

Trong thực tế kỹ thuật, không có tiêu chuẩn nghiêm ngặt nào về chiều dài dây dẫn. Thường được sử dụng trong kỹ thuật:Độ dày đồng/tăng nhiệt độ/đường kính dâyBa chỉ số này được sử dụng để đo khả năng chịu tải dòng điện của bo mạch PCB.

Có thể tham khảo hai bảng sau:

Từ bảng dữ liệu, ta có thể ước tính sơ bộ rằng đối với một bo mạch in dày 1 oz đồng, một dây dẫn rộng 100 mil (2.5 mm) có thể chịu được dòng điện 4.5 A khi nhiệt độ tăng 10°. Và khi chiều rộng tăng lên, khả năng chịu tải dòng điện của bo mạch in không tăng theo tỷ lệ tuyến tính mà tốc độ tăng giảm dần, điều này phù hợp với thực tế trong kỹ thuật.Nếu nhiệt độ tăng lên, khả năng dẫn điện của dây dẫn cũng có thể được cải thiện.

Thông qua hai bảng này, kinh nghiệm đấu dây PCB có thể thu được là:Việc tăng độ dày lớp đồng, mở rộng đường kính dây dẫn và cải thiện khả năng tản nhiệt của PCB có thể nâng cao khả năng chịu tải dòng điện của PCB.

Vì vậy, nếu tôi muốn dẫn dòng điện 100 A, tôi có thể chọn độ dày đồng là 4 OZ, đặt chiều rộng đường dẫn là 15 mm, sử dụng đường dẫn hai mặt và thêm tản nhiệt để giảm sự tăng nhiệt độ của PCB và cải thiện độ ổn định.

Phương pháp 2: Cọc buộc

Ngoài việc đi dây trên mạch in, bạn cũng có thể sử dụng các cọc đấu dây.Cách định tuyến.

Cố định một số đầu nối có khả năng chịu được dòng điện 100 A trên mạch in hoặc vỏ sản phẩm, chẳng hạn như các loại ốc vít gắn bề mặt, khối đầu nối mạch in, đầu nối đồng, v.v. Sau đó, sử dụng các khối đầu nối như đầu nối đồng để kết nối các dây dẫn có khả năng chịu được dòng điện 100 A với các đầu nối này. Điều này cho phép dòng điện lớn chạy qua các dây dẫn.

Phương pháp 3: Các hàng đồng tùy chỉnh

Thậm chí có thể chế tạo cả thanh dẫn điện bằng đồng theo yêu cầu riêng.Trong công nghiệp, việc sử dụng thanh đồng để dẫn dòng điện lớn là một thực tiễn phổ biến. Ví dụ, máy biến áp, tủ máy chủ và các ứng dụng khác đều sử dụng thanh đồng để dẫn dòng điện lớn.

Bảng khả năng chịu tải dòng điện của hệ thống lưu trữ điện bằng đồng được đính kèm bên dưới:

Phương pháp 4: Quy trình đặc biệt

Ngoài ra, còn có một số quy trình sản xuất PCB đặc biệt mà các nhà sản xuất trong nước có thể không thực hiện được.Infineon có một bo mạch in (PCB) sử dụng 3 linh kiện.Thiết kế nhiều lớp đồng, lớp trên và lớp dưới là lớp dây dẫn tín hiệu, lớp giữa dày 1.5 mm.Lớp đồng mm được sử dụng đặc biệt cho bố trí mạch nguồn. PCB này có thể dễ dàng đạt được khả năng chịu quá dòng 100 trong một thể tích nhỏ.Điểm A trở lên.

Thông báo EMC:Cùng với sự phát triển của thời đại, ngày càng nhiều thiết bị hoặc hệ thống điện tử cần được kiểm tra và thử nghiệm.Trong số đó, kiểm tra EMC là một trong những chỉ tiêu kiểm tra và thử nghiệm cần thiết. Tuy nhiên, các dự án kiểm tra EMC tương đối tốn kém, việc xây dựng phòng thí nghiệm EMC cũng tốn kém, và hầu hết các thiết bị đo lường đều yêu cầu thiết bị nhập khẩu. Do đó, rất ít tổ chức kiểm tra và thử nghiệm có khả năng xây dựng phòng thí nghiệm EMC. Hiệu suất EMC của sản phẩm được xác định trong giai đoạn thiết kế. Nếu các yếu tố EMC không được xem xét trong quá trình thiết kế các sản phẩm điện tử thông thường, sẽ dễ dẫn đến thất bại trong kiểm tra EMC và không đạt được chứng nhận hoặc thử nghiệm theo các quy định EMC liên quan. Ví dụ, các kỹ sư thiết kế sản phẩm và R&D thiết kế các mạch lọc hiệu quả theo nhu cầu và đặt chúng trong mạch tiền khuếch đại của giao diện I/O (đầu vào/đầu ra) của sản phẩm, có thể loại bỏ nhiễu xâm nhập vào hệ thống do dẫn điện ở đầu vào của hệ thống mạch; thiết kế các mạch cách ly (như cách ly biến áp và cách ly quang điện, v.v.) để giải quyết nhiễu dẫn điện xâm nhập vào mạch thông qua đường dây điện, đường tín hiệu và dây nối đất, đồng thời ngăn ngừa nhiễu do trở kháng công cộng và truyền dẫn dài hạn; thiết kế các vòng hấp thụ năng lượng để giảm năng lượng nhiễu được hấp thụ bởi các mạch và thiết bị; Giảm thiểu tác động của nhiễu bằng cách lựa chọn linh kiện và bố trí hệ thống mạch điện một cách hợp lý.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Cải tiến chất lượng và công nghệ", một nguồn tài liệu hỗ trợ bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn gốc và tác giả khi sao chép. Nếu phát hiện vi phạm bản quyền, vui lòng liên hệ với chúng tôi để gỡ bỏ.

Bạn có biết ý nghĩa của từng lớp trên bo mạch in (PCB) không?

Tiếp

Việc ra mắt toàn cầu bộ sạc gallium nitride 1155W của Xiaomi đánh dấu sự giới thiệu công nghệ gallium nitride nanomet ra thế giới.