Leiterplattentechnisch - Fähigkeiten zur Einstellung von Hochstrompfaden für Leiterplatten

Der übliche PCB-Designstrom überschreitet 10A oder sogar 5A nicht. Vor allem in der Haushalts- und Unterhaltungselektronik übersteigt in der Regel der kontinuierliche Arbeitsstrom auf der Leiterplatte 2A nicht. Bei kürzlich entworfener Stromverdrahtung für ein Produkt kann der kontinuierliche Strom jedoch etwa 80A erreichen, wenn man den momentanen Strom bedenkt und einen Spielraum für das gesamte System lässt, sollte der kontinuierliche Strom der Stromverdrahtung mehr als 100A aushalten können.

Dann ist die Frage, welche Art von Leiterplatte kann 100A Strom widerstehen?

Methode 1: Layout auf Leiterplatte

Um die Überstromfähigkeit der Leiterplatte herauszufinden, beginnen wir zuerst mit der Leiterplattenstruktur. Nehmen Sie als Beispiel eine doppellagige Leiterplatte. Diese Art von Leiterplatte hat normalerweise eine dreischichtige Struktur: Kupferhaut, Platte und Kupferhaut. Die Kupferhaut ist der Weg, durch den Strom und Signal in der Leiterplatte passieren.

Nach dem Wissen der Mittelschulphysik können wir wissen, dass der Widerstand eines Objekts mit dem Material, der Querschnittsfläche und der Länge zusammenhängt. Da unser Strom auf der Kupferhaut läuft, ist der Widerstand fixiert. Die Querschnittsfläche kann als Dicke der Kupferhaut betrachtet werden, die die Kupferdicke in den PCB-Verarbeitungsoptionen ist. Normalerweise wird die Kupferdicke in OZ ausgedrückt, die Kupferdicke von 1OZ ist 35um, 2OZ ist 70um usw. Dann kann leicht geschlossen werden, dass, wenn ein großer Strom auf die Leiterplatte geleitet werden soll, die Verkabelung kurz und dick sein sollte, und je dicker die Kupferdicke der Leiterplatte, desto besser.

In der tatsächlichen Leiterplattentechnik gibt es keinen strengen Standard für die Länge der Verkabelung.Normalerweise verwendet in der Technik: Kupferdicke, Temperaturanstieg und Drahtdurchmesser, diese drei Indikatoren, um die aktuelle Tragfähigkeit der Leiterplatte zu messen.

Bei einer kupferdicken 1OZ-Leiterplatte kann ein Draht mit einer Breite von 100mil (2,5mm) bei einem Temperaturanstieg von 10° einen Strom von 4,5A durchlaufen. Und wenn die Breite zunimmt, steigt die Stromtragfähigkeit der Leiterplatte nicht streng linear, sondern der Anstieg nimmt allmählich ab, was auch mit dem tatsächlichen Projekt konsistent ist. Wird der Temperaturanstieg erhöht, kann auch die Stromtragfähigkeit des Drahtes verbessert werden.

PCB-Verdrahtungserfahrung ist: Erhöhung der Kupferdicke, Erweiterung des Drahtdurchmessers und Verbesserung der Wärmeableitung der Leiterplatte können die Stromtragfähigkeit der Leiterplatte verbessern.

Wenn ich also einen Strom von 100 A laufen möchte, kann ich eine Kupferdicke von 4 OZ wählen, die Leiterbahnbreite auf 15 mm, beidseitige Leiterbahnen einstellen und einen Kühlkörper hinzufügen, um den Temperaturanstieg der Leiterplatte zu reduzieren und die Stabilität zu verbessern.

Methode 2: Terminal

Neben der Verdrahtung auf der Leiterplatte können auch Verdrahtungspfosten verwendet werden. Befestigen Sie mehrere Klemmen, die 100A auf der Leiterplatte oder der Produkthülle widerstehen können, wie z. B. oberflächenmontierte Muttern, Leiterplattenklemmen, Kupfersäulen usw. Dann verwenden Sie Klemmen wie Kupferschuhe, um Drähte zu verbinden, die 100A mit den Klemmen widerstehen können. Auf diese Weise können große Ströme durch die Drähte gehen.

Methode 3: Kundenspezifische Kupfer Sammelschiene

Sogar Kupferstangen können angepasst werden. Es ist eine gängige Praxis in der Industrie, Kupferstäbe zu verwenden, um große Ströme zu tragen. Zum Beispiel verwenden Transformatoren, Serverschränke und andere Anwendungen Kupferstäbe, um große Ströme zu transportieren.

Methode 4: Spezialverfahren

Darüber hinaus gibt es einige spezielle PCB-Prozesse, wie ein 3-lagiges Kupferschichtdesign, die obere und untere Schicht sind Signalverdrahtungsschichten, und die mittlere Schicht ist eine Kupferschicht mit einer Stärke von 1,5mm, die speziell verwendet wird, um die Stromversorgung auszulegen. Diese Art von Leiterplatte kann leicht hergestellt werden. Auf ein kleines Volumen von über aktuellem 100A.