إلكترونيات / PCB
حاسبة عرض مسار PCB (IPC-2221)
اعثر على الحد الأدنى لعرض مسار لوحة الدارات المطبوعة وفق شدة تيار محددة، وارتفاع الحرارة المسموح، ووزن النحاس، وطبقة المسار، باستخدام معادلة IPC-2221، مع حساب مقاومة المسار وهبوط الجهد.
حاسبة عرض مسار PCB (IPC-2221): يربط معيار IPC-2221 بين شدة التيار ومساحة مقطع المسار: I = k × ΔT^0.44 × A^0.725، حيث تكون A بوحدة square mils، وتساوي k = 0.048 للطبقات الخارجية و0.024 للطبقات الداخلية. تُقسَم المساحة على سُمك النحاس (1.378 mil، أو 35 µm، لكل أونصة) للحصول على العرض. عند 1 A وارتفاع حرارة قدره 10 °C ونحاس بوزن 1 oz على طبقة خارجية، يكون العرض نحو 11.8 mil، أو 0.30 mm. يعمل 100% محليًا في المتصفح، من دون رفع أي ملفات إلى الخادم.
- مرات التشغيل
- في المتصفح
- التكلفة
- مجاني · بلا تسجيل
- التوفر
- جاهز للاستخدام
تعمل بالكامل في المتصفح
معادلة IPC-2221 هي: current = k × ΔT^0.44 × area^0.725، حيث تكون area بوحدة square mils، وk = 0.048 للطبقات الخارجية و0.024 للطبقات الداخلية التي تبدد الحرارة بكفاءة أقل. إنها نقطة بداية محافظة؛ وغالبًا ما تسمح مخططات IPC-2152 الأحدث بمسارات أضيق. اترك هامشًا، وزِد عرض مسارات القدرة حيثما تتوفر مساحة.
أمثلة محلولة
مع نحاس بوزن 1 oz على طبقة خارجية وارتفاع حرارة قدره 10 °C: يحتاج تيار 0.5 A إلى نحو 4.5 mil، ويحتاج 1 A إلى نحو 11.8 mil، و2 A إلى نحو 30.8 mil، و3 A إلى نحو 54 mil. ومع نحاس بوزن 2 oz ينخفض كل عرض إلى النصف.
بالنسبة إلى الأسلاك الخارجة من اللوحة، يوفر محول مقياس الأسلاك مقاسات الكابلات ومقاومتها.
نصائح عملية
يحدد المصنعون حدًا أدنى للعرض والفجوة، وغالبًا ما يكون 5 أو 6 mil للوحات القياسية؛ ويُعد العرض المحسوب حسب التيار حدًا أدنى إضافيًا. استخدم مساحات نحاسية أو عدة وصلات vias للتيارات العالية، واستخدم مسارات عريضة إلى الموصلات.
تستفيد المسارات القصيرة إلى دبابيس الطاقة من عرض إضافي حتى عند التيار المنخفض، لأن ذلك يقلل مقاومتها ومحاثتها.
طريقة الاستخدام
- أدخل شدة التيار الذي يحمله المسار ومقدار ارتفاع حرارته المسموح.
- أدخل وزن النحاس، وهو عادةً 1 oz/ft²، واختر طبقة خارجية أو داخلية.
- اقرأ الحد الأدنى للعرض بوحدة mil وملليمتر، وأدخل الطول لحساب المقاومة.
الخصوصية والقيود
تُجرى جميع الحسابات في المتصفح.
أدوات ذات صلة
الأسئلة الشائعة
ما مقدار ارتفاع الحرارة الذي ينبغي السماح به؟
يُعد 10 °C خيارًا محافظًا شائعًا، وغالبًا ما يكون 20 °C مقبولًا. تؤدي المسارات الأكثر سخونة إلى رفع درجة حرارة اللوحة ومقاومة النحاس.
لماذا تكون المسارات الداخلية أعرض؟
تحيط مادة اللوحة بالمسارات الداخلية، فتفقد الحرارة ببطء أكبر. لذلك تُنصّف المعادلة k، ما يتطلب عرضًا أكبر بنحو 2.6 مرة.
هل يُعد IPC-2221 أحدث معيار؟
استبدله IPC-2152 بمخططات أكثر تفصيلًا تسمح غالبًا بمسارات أضيق؛ ومع ذلك، يظل IPC-2221 نقطة بداية محافظة وشائعة الاستخدام.
أداة مجانية · عدد مرات الاستخدام في المتصفح · لا يتطلب حسابًا