PCBニュース - 大電力回路基板設計技術の検討

安全性と他の電子機器と干渉しないことは、大電力PCBプリント基板設計の最も重要なポイントである。安全とは、回路に燃焼や感電のリスクがないことを含む。また、他の回路に障害が発生したり、同じシャーシ内の他の電子機器に干渉したりすることはありません。ロボットの正常な動作も注意しなければならない基本的な事項です。安全性と他の電子機器への干渉については、実際にはULとEMC仕様に詳細な規定があります。ULとEMC仕様に適合するためには、プリント基板を設計する際に、プリントパターンを設計する際に事前審査を行わなかったことによる頻繁な事後対応、特にノイズによる回路障害に関する安全規制の詳細を十分に把握する必要があります。回路設計と印刷パターン設計が異なるユニットに属する場合、回路設計者は事前に印刷パターン設計者と十分にコミュニケーションを取らなければならない。過去の経験から、図案デザイナーは常識に従っているだけで、詳細に説明されていないプロジェクトを説明する際に、深刻な設計挫折を招くことが多いことが明らかになった。そこで、本論文では、大出力プリント配線板の設計技術を深く検討する。

大出力プリント配線板の10大基本設計要点延伸パターンを避け、余分な銅箔を極力減らす

余分な銅箔を切断することは、いわゆるパターン設計は直感的には単純なパターンレイアウトにすぎないと考えられています。しかし、高出力プリント基板を設計するためのパターンは、単純なパターンレイアウトではない。回路に電圧を印加する場合、基板上のパターン間の間隔を設計する。つまり、余分な銅箔をいかに減らすかが、大出力プリント基板を設計する主要な技術である。

パターンインピーダンスを下げるパターンを敷設しない主な目的はパターンのインピーダンスを下げることである。余分な銅箔を減らすことで、パターンの幅が厚くなり、銅箔の面積が大きくなり、直流インピーダンスが小さくなる。また、パターン周囲の面積が小さくなり、相対パターンのインピーダンスが小さくなり、全体としてのインピーダンスが大きく減少することができる。

パターン短太の設計は、小信号デジタル回路に比べて高出力印刷回路の目標は高電圧と大電流であるため、回路電流の特性を十分に把握してパターンの幅を決定する必要がある。

現在の実効値からパターンの幅を計算従来の経験によると、パターン幅1 mm当たりの許容電流は約1 Aである。しかしながら、上述の経験値は、電流変化およびピーク電流が非常に大きいスイッチング電源など、電流変化の小さい直流電源に適していることに留意すべきである。回路にとって、上述の経験値をそのまま使用すると、故障や効率低下などの深刻な結果を招くことになる。スイッチング電源の電流は間欠的に回路に流れるため、電流の有効値は平均値より大きくなる。この場合、パターンの幅を決定するには、電流の有効値を使用する必要があります。図1に示す電流波形の実効値IRMS[ARMS]は、式（1）に基づいて0.5 ARMSと計算され、パターンの幅は0.5 mmより大きくなければならないことを意味する。

以上が大電力回路基板の設計技術の探索紹介である。IpcbはPCBメーカーとPCB製造技術にも提供されている。