Dimensionamiento de una traza en una placa de circuito impreso para soportar 2,5 amperios

Question

Necesito una traza en mi placa de circuito impreso para transportar hasta 2,5 amperios (de media) de corriente, con picos de 5-6 amperios (va a una fuente de alimentación conmutada). Tengo que elegir entre la fiabilidad y el tamaño, ya que el producto tiene poco espacio. Se agradecerá cualquier consejo.

Answer 1

Después de hacer una búsqueda rápida en Google de "PCB Current Calculator", encontré un Calculadora de corriente para PCB basado en el IPC-2152. Basa la anchura de la pista en el aumento de temperatura que puede tener la traza. Es bueno en el sentido de que muestra la cantidad de energía que se desperdicia a través de la traza. Yo diseñaría para tu peor caso de corriente RMS, ya que va a ser una señal periódica.

Si utiliza 2 oz/ft 2 de cobre en lugar del estándar de 1 onza/pie 2 cobre, no necesitarás una traza tan ancha para conseguir la misma resistencia. Por ejemplo, teniendo en cuenta un 10 o Subida de la C , puede salirse con la suya con estos números en 3 A sin un plano de cobre cerca:

• 177 mil (4,50 mm) en 1 / ₂ oz/pie 2 cobre
• 89 mil (2,26 mm) en 1 oz/ft 2 (35µm) de cobre
• 47 mil (1,19 mm) en 2 oz/ft 2 (70µm) de cobre

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Nota: IPC-2221 (La norma utilizada en la respuesta original) utiliza valores medidos antiguos para sus gráficos de diseño, y estos gráficos están implementados en muchas calculadoras. Por lo que sé, estos datos tienen 50 años de antigüedad, lo que convierte a la norma IPC-ML-910 (1968) en una posible fuente. Como señaló @AlcubierreDrive, una nueva norma, IPC-2152, contiene nuevos datos medidos, y presumiblemente es más precisa. Lo que es más importante, una comparación de los valores de IPC-2221 da el siguiente resultado para los anchos de traza: IPC-2221 (interno) > IPC-2152 > IPC-2221 (externo). Las cifras reales para el ejemplo anterior (1 onza de cobre) son

IPC-2152:             89 mil 
IPC-2221 (internal): 143 mil (+60%)
IPC-2221 (external):  55 mil (-38%)

También hay que tener en cuenta que los números originales de esta respuesta se basaban en el IPC-2221 interno que proporcionará una estimación conservadora para todos los valores.

Answer 2

La práctica común para los dispositivos de alta corriente es soldar un cable de cobre grueso encima de su traza de 2-3mm. Un cable de 1mm^2 puede soportar 10A fácilmente.

Answer 3

Recuerdo haber visto este nomograma en otra respuesta :

Seleccione 2,5A en el eje vertical del gráfico superior. Desplázate hasta la línea que indica el aumento de temperatura permitido. Desplázate hacia abajo hasta el grosor del cobre de la PCB en el gráfico inferior. Esta intersección le da la anchura requerida en el eje vertical.

Answer 4

Otra opción sería utilizar barras colectoras soldadas a la placa de circuito impreso, ya que añadirían una buena rigidez a la placa en caso de necesitarla.