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PCB配線幅計算ツール(IPC-2221)
IPC-2221の式を使い、指定した電流、許容温度上昇、銅箔厚、層に必要なプリント基板配線の最小幅を求め、配線の抵抗と電圧降下も確認できます。
PCB配線幅計算ツール(IPC-2221): IPC-2221では、電流と配線断面積の関係をI = k × ΔT^0.44 × A^0.725で表します。Aは平方mil、kは外層で0.048、内層で0.024です。断面積を銅箔厚(1オンスあたり1.378 mil、または35 µm)で割ると、配線幅が求められます。1 A、温度上昇10 °C、外層の1 oz銅箔の場合、幅は約11.8 mil、または0.30 mmです。 サーバーへのファイルアップロードは一切なく、100%ブラウザ内でローカル実行します。
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完全にブラウザ内で実行します
IPC-2221の式は、電流 = k × ΔT^0.44 × 面積^0.725です。面積の単位は平方milで、k = 0.048は外層、k = 0.024は放熱性の低い内層に使用します。これは保守的な出発点です。新しいIPC-2152のチャートでは、より狭い配線幅が認められることもあります。余裕を持たせ、スペースがある場合は電源配線を太くしてください。
計算例
外層に1 ozの銅箔を使い、温度上昇を10 °Cとした場合、0.5 Aには約4.5 mil、1 Aには約11.8 mil、2 Aには約30.8 mil、3 Aには約54 milが必要です。2 ozの銅箔を使うと、それぞれの幅は半分になります。
基板から出るワイヤーについては、ワイヤーゲージ変換でケーブルサイズと抵抗を確認できます。
実用上のヒント
基板メーカーは最小配線幅と最小間隔を定めており、標準的な基板では5または6 milであることがよくあります。電流から求めた配線幅は、それに加えて必要となる最小値です。大電流には、ベタ配線や複数のビアを使用し、コネクターまでの配線幅を広くしてください。
電源ピンまでの短い配線は、電流が小さくても幅を広くすると、抵抗とインダクタンスを下げられるため効果的です。
使い方
- 配線に流れる電流と、許容する温度上昇を入力します。
- 銅箔厚(通常は1 oz/ft²)を入力し、外層または内層を選択します。
- 最小幅をmilとミリメートルで確認し、抵抗を求める場合は配線長を追加します。
プライバシーと制限事項
すべての計算はブラウザ内で行われます。
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よくある質問
許容する温度上昇はどのくらいですか?
10 °Cは一般的な保守的な設定です。20 °Cが許容されることもよくあります。配線が高温になるほど、基板の温度と銅の抵抗が上昇します。
なぜ内層の配線は幅を広くする必要があるのですか?
内層の配線は基板材料に囲まれていて熱が逃げにくいため、式ではkが半分になります。そのため、必要な幅は約2.6倍になります。
IPC-2221は最新の規格ですか?
IPC-2152に置き換えられ、より詳細なグラフによって、より狭い配線幅が許容される場合があります。ただし、IPC-2221は現在も広く使われている保守的な出発点です。
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