PCB 뉴스 - 인쇄회로기판 저항의 계산

본고는 선로 크기와 인쇄판 연결선 크기 간의 관계가 PCB 설계에서 응용되고 저항과 크기와 온도 간의 함수 관계로 연결선의 저항을 계산하는 것을 소개한다.

치수 관련 와이어 (일반적으로 와이어 게이지라고 함) 에 대한 전기 매개변수 정보는 다양한 출판물 및 설명서에서 얻을 수 있습니다.그러나 이러한 정보를 사용하여 인쇄 회로 기판의 연결선을 분석하는 방법은 매우 적습니다.다음은 컨덕터 크기와 연결 컨덕터 면적 간의 관계와 컨덕터의 저항과 크기 및 온도를 연결하는 함수를 사용하는 방법에 대해 설명합니다.

배경 정보

모든 재료에는 이러한 단계에 대한 구체적인 정의가 없지만, 한 가지 일치하는 것이 있다: 사양 0000 (4/0), 지름 정의는 0.4600인치;사양 36, 지름 0.0050인치.다른 사양명세의 형상 치수는 두 점 사이입니다.이러한 치수가 균일하게 분포되면 인접한 두 지름 사이의 비율은 다음 공식을 통해 얻을 수 있습니다 (참고: 치수 0000과 치수 36 사이에는 39 레벨이 있습니다).

실제로 각 사양의 지름 분포는 고르지 않습니다.테이블의 임의의 인접 지름 사이의 비율은 공식의 계산 결과와 매우 유사하지만 여러 단계를 거치면 오차가 누적되어 큰 편차가 발생하기 때문에 위의 공식을 사용하여 계산한 값은 실제 값이 아닌 근사 값입니다.

계산 방정식

지름, 지름의 상수 및 게이지의 그래프에서 볼 수 있듯이 지름의 증가에는 일정한 법칙이 있으며, 지름과 게이지의 대수의 곡선은 거의 하나의 직선이다.이 커브의 방정식은 사양 = -9.6954-19.8578*Log10(d)이며, 여기서 d는 컨덕터의 지름이며 단위는 인치입니다.

인쇄회로기판 연결선의 횡단면은 원형이 아니라 직사각형이다.따라서 횡단 면적을 변수로 정의할 수 있는 방정식은 다음과 같다: 사양 = 1.08 0.10 * Log10 (l/a), 여기서 a는 횡단 면적, 단위는 제곱인치이다.

동등한 컨덕터의 크기는 컨덕터의 횡단 면적이 알려진 경우 위의 공식을 통해 계산할 수 있습니다.반대로 컨덕터의 크기가 알려진 경우 연결 컨덕터의 횡단 면적은 다음과 같은 공식을 통해 계산할 수 있습니다. 면적 = l/(10(10*사양-10.8))

도선 저항

와이어 사양표에는 관련 사양에 대한 매개변수 값이 자주 제공됩니다.이러한 매개변수 값을 통해 일정한 길이의 컨덕터의 저항을 추정할 수 있습니다.도선을 연결하는 저항의 계산은 도선 저항의 계산보다 약간 복잡하다.각 금속에는 저항률이 있습니다 (때로는 피쳐 저항이라고도 함).저항률, 도선 길이, 단면적과 저항 사이의 관계는 R=值*l/a

여기서 R은 옴 단위의 저항이고 l은 도선의 길이이며 a는 횡단면적이다.저항률의 단위는 옴과 길이 단위로 표시됩니다.순수한 구리의 저항률은 일반적으로 Í=1.724(마이크로옴-센티미터) 또는 Í

이 매개변수를 사용하면 모든 구리 연결선의 저항을 계산할 수 있습니다. 즉, 저항률을 연결선의 횡단 면적으로 나눈 다음 연결선의 길이를 곱합니다.그러나 반드시 주의해야 할 것은 저항률이 온도 변화에 따라 일반적으로 주는 저항률이 20 ° C일 때의 저항률이다.그러므로 저항률을 사용하여 계산한 저항값은 환경온도가 20도일 때의 저항이다.

도선을 연결하는 저항은 온도가 높아짐에 따라 증가한다.저항 온도 계수라고 하는 매개변수는 이러한 변화의 폭을 나타낼 수 있습니다.이 매개변수가 저항에 미치는 영향은 R2/R1=1 0.0093*(T2-T1)

여기서 R1 및 T1은 참조 저항 및 참조 온도입니다(단위: °C).T2는 새로운 온도이고 R2는 새로운 온도에서 저항입니다.

용접층

마지막으로 연결 도선에 대한 용접 재료층의 저항 변화를 분석합니다.모든 도체의 저항은 그 저항률의 함수로서 분석에서 련결선과 용접재료층은 평행도체로 간주될수 있다.용접 레이어와 연결선의 너비와 길이가 같다고 가정하면 연결선과 용접 레이어의 두께만 고려해야 합니다.

구리의 저항률은 1.724마이크로옴-센티미터이고 주석의 저항률은 11.5마이크로옴-센티미터로 구리의 6.7배이다.납의 저항률은 22마이크로옴-센티미터로 구리의 약 13배이다.따라서 용접재의 주석과 납 함량비에 따르면 용접재층의 저항률은 같은 두께의 구리 연결선의 저항률의 약 10배이다.

도체 간 분류기의 크기는 저항과 반비례하기 때문에 동선과 용접층의 두께가 같은 경우 약 90% 의 전류가 동선(나머지 전류는 용접층을 흐른다)을 흐른다.따라서 부정확한 측정 과정에서 일반적으로 용접재 층이 연결선의 저항과 전압 강하에 미치는 영향을 무시할 수 있다.

이상은 인쇄회로기판의 회로저항계산에 대한 소개입니다.Ipcb는 PCB 제조업체 및 PCB 제조 기술에도 제공