Wymiarowanie śladu na płytce drukowanej do przenoszenia 2,5 amperów

Potrzebuję śladu na mojej płytce drukowanej, aby przewodzić prąd o natężeniu do 2,5 ampera (średnio), z skokami 5-6 amperów (przechodzi do zasilacza impulsowego). Jak szerokie powinny być ślady? Mam kompromis między niezawodnością a rozmiarem, ponieważ produkt ma ograniczoną przestrzeń. Wszelkie wskazówki będą mile widziane.

Po zrobieniu szybkiego wyszukiwania w Google „Kalkulator prądu PCB” znalazłem kalkulator prądu PCB oparty na IPC-2152. Opiera szerokość toru na tym, jaki wzrost temperatury może mieć ślad. To miłe, ponieważ pokazuje, ile energii marnujesz przez swój ślad. Zaprojektowałbym dla twojego najgorszego prądu RMS, ponieważ będzie to sygnał okresowy.

Jeśli użyjesz miedzi 2 uncje / ft ² zamiast standardowej miedzi 1 uncja / ft ² , nie będziesz potrzebować tak szerokiego śladu, aby osiągnąć ten sam opór. Na przykład, pozwalając na wzrost ^o 10 ^o C , możesz uciec z tymi liczbami przy 3 A bez pobliskiej płaszczyzny miedzi:

• 177 mil (4,50 mm) ¹ / ₂ uncje / ft ² miedzi
• 89 mil (2,26 mm) na miedzi 1 uncja / ft ² (35µm)
• 47 mil (1,19 mm) na miedzi 2 oz / ft ² (70µm)

Uwaga: IPC-2221 (standard zastosowany w pierwotnej odpowiedzi) wykorzystuje stare zmierzone wartości do swoich wykresów projektowych, które są zaimplementowane w wielu kalkulatorach. O ile mi wiadomo, dane te miały 50 lat, co czyni IPC-ML-910 (1968) możliwym źródłem. Jak wskazał @AlcubierreDrive, nowy standard, IPC-2152, zawiera nowe zmierzone dane i przypuszczalnie jest bardziej dokładny. Co ważniejsze, porównanie wartości IPC-2221 daje następujący wynik dla szerokości śladów: IPC-2221 (wewnętrzny)> IPC-2152> IPC-2221 (zewnętrzny). Rzeczywiste liczby dla powyższego przykładu (1 uncja miedzi) to

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

Należy również zauważyć, że pierwotne liczby w tej odpowiedzi były oparte na wewnętrznych obliczeniach IPC-2221 , które zapewnią ostrożny szacunek dla wszystkich wartości.

Częstą praktyką w przypadku urządzeń wysokoprądowych jest lutowanie grubego drutu miedzianego na ścieżce 2-3 mm. Drut 1 mm ^ 2 może z łatwością obsłużyć 10A.

Pamiętam, jak widziałem ten nomogram w innej odpowiedzi :

Wybierz 2,5A na osi pionowej górnego wykresu. Przejdź do linii wskazującej dopuszczalny wzrost temperatury. Przesuń w dół do grubości miedzi na PCB na dolnym wykresie. To przecięcie daje wymaganą szerokość na osi pionowej.

Inną opcją byłoby użycie szyny PCB wlutowanej w płytkę drukowaną - dodałyby one również pewną sztywność do twojej płytki drukowanej, gdyby tego potrzebowała