Как провести большой ток на печатной плате

Мне нужно пропустить большой ток на какой-то части моей цепи. Я использовал онлайн-калькулятор ширины дорожек для печатных плат , чтобы увидеть, что требуемая ширина дорожек составляет около 5 мм, а минимальный зазор составляет 1 мм, что дает общую ширину около 7 мм только для одной дорожки. Мне нужно несколько таких сильноточных проводящих дорожек на моей печатной плате, которые будут занимать слишком много места.

Я думаю припаять медные провода на верхней стороне печатной платы, которые будут параллельны тонким и символическим дорожкам на нижней стороне. Но я хотел бы знать, есть ли более профессиональный способ преодоления этой проблемы.

Ответы stevenvh и Olin Lathrop очень прямолинейны. Та же площадь поперечного сечения с увеличенной толщиной или высотой потребует меньшей ширины.
Но каковы будут характеристики платы? насколько толстую или тонкую доску выбрать?
Есть ли возможность изгиба платы при нагреве из-за эффекта "биметаллической полосы"?
Также другой момент, сильноточный также означает требование более высокого напряжения. Таким образом, существует более высокая вероятность искрения, утечки, короткого замыкания и т. д . Поэтому их необходимо предотвращать.
@AlwaysConfused, как требуется более высокое напряжение? Если OP работает на 5 В при 12 А (что потребует дорожки ~ 4,62 мм при 2 унциях), это 5 В ... нет необходимости внезапно увеличивать напряжение. Если у OP есть место для этого на любом конце, они могут повысить напряжение в источнике, а затем преобразовать с понижением частоты в пункте назначения, чтобы снизить требования к току ... но высокий ток сам по себе не требует высокого напряжения каким- либо значимым образом.

Ответы (7)

Сильноточные шины для печатных плат можно приобрести у нескольких поставщиков, таких как:

http://www.espbus.com

и являются идеальным решением. Быстрый поиск по фразе «шины для печатных плат» выдаст ряд поставщиков.

Вторая ссылка мертва.
-1, все ссылки битые
Исправлена ​​одна ссылка.
Поиск по слову «шина» (без пробела) на стандартных сайтах поставщиков, таких как Digikey ( digikey.com/products/en?keywords=busbar ), дает несколько готовых продуктов. В печатных платах большого объема используются нестандартные шины (от поставщиков, которых вы найдете в Google), но, поскольку вы создаете печатную плату, вы можете спроектировать готовые детали: стержни шин, клеммы шин, ...

Я не видел, чтобы кто-нибудь упоминал температуру.

Возможно, вы оставили в онлайн-калькуляторе 10-градусный подъем по умолчанию?

Это довольно консервативно. Подъем на 20 градусов не так уж плох во многих ситуациях.

И если вы не используете постоянно самый высокий ток , вполне возможно, что даже более высокое повышение температуры будет приемлемым, поскольку у него будет время остыть между циклами.

Это правильный ответ на этот вопрос. Как странно, никто не проголосовал.
по закону Джоуля; действительно, уменьшение сопротивления (больше проводимости) приводит к большему нагреву . H= (const.) * (I^2) * R * t . . . . . ( здесь t - время) => H= (const.) * (I^2) * (V/I) * t => H= (const.) * I * V * t. (=> H изменяется прямо пропорционально току I, когда вы используете один кусок проводника). Влияние изменения R можно понять только в том случае, если 2 или более нагревателей будут включены последовательно, поэтому через все эти резисторы будет протекать один и тот же ток. Тогда нагреватель с наибольшим сопротивлением («самый плотный») производит больше тепла по сравнению с другими нагревателями.

Первый ответ будет заключаться в том, чтобы указать более толстую медь, чем по умолчанию, которая обычно составляет «1 унцию». 2 унции меди обычно не намного больше денег. После этого становится дорого. Существует также ограничение на то, как далеко могут зайти в этом отношении дома из досок. Самый толстый, о котором я когда-либо слышал, это 5 унций меди.

Если это единичный экземпляр или небольшое количество, то оставить паяльную маску на дорожке и припаять к ней провод — это законно. Медный провод №10 может пропускать гораздо больший ток, чем даже толстая дорожка печатной платы разумной ширины. Однако подумайте, как ток должен попадать на дополнительный медный провод и выходить из него. Легко решить проблему объемной проводимости и забыть о точках питания.

мы использовали 6 унций меди на одной плате, и это не было чем-то необычным. Если вы используете медь> 2 унции, вы не можете использовать очень маленькие дорожки / промежутки на печатной плате. Также становится намного сложнее припаивать сквозные компоненты к толстой меди.

Еще одно решение для досок — сделать трассировку настолько широкой, насколько вы можете себе позволить (даже если она уже, чем расчеты, но не слишком). Убедитесь, что вся дорожка НЕ ​​замаскирована, затем покройте дорожку припоем, чтобы у вас получился красивый выпуклый валик припоя по всей длине дорожки. Возможно, это не самое лучшее решение, но я видел, как оно используется в различных производствах электроники, так что оно не может быть таким уж плохим (хе-хе).

+1. Я использовал эту технику, и у меня не было никаких проблем, надеюсь, не будет :)

Если ваш макет позволяет это, вы можете разместить ряд близко расположенных заполненных переходных отверстий по длине (и ширине) трассы. Разрешая это, я имею в виду, что это, конечно, будет иметь свои последствия и для нижнего слоя. Сделайте отверстия как можно большего диаметра, например, 1 мм на трассе шириной 1,5 мм. Заполненные медью переходные отверстия лучше всего снижают сопротивление дорожки, но они намного дороже, чем переходные отверстия, заполненные припоем.

Вы также можете использовать более толстую медь , чем стандартная 35. мю , вроде 70 мю или даже 105 мю .

как насчет механических последствий перфорации доски?
@JustJeff - FR4 - очень жесткий материал, в нем можно легко просверлить паз длиной в несколько сантиметров, не ослабляя его. Так что, если вы не планируете разместить эти дорожки по всей плате + установить тяжелый трансформатор, я не ожидаю никаких проблем. Я работал с 0,8 мм FR4, и он достаточно жесткий, чтобы нести большинство компонентов, даже с большим количеством отверстий.
также, если вы беспокоитесь о деформации доски, вы можете добавить штриховку сверху, которая предотвратит это.
У вас есть примеры этого?
@tyblu - здесь нет, но мы сделали это на моей предыдущей работе, чтобы передать 16 А от разъемов к реле на релейном модуле для домашней автоматизации.
Могу ли я сказать магазину, который дает мне медные дорожки такой микронной толщины? Доступны ли?
Тем не менее, это кажется наиболее подходящим и прямым ответом на этот вопрос.

E-Fab предлагает линейку шин и ребер жесткости для печатных плат, наши стандартные продукты рассчитаны на ток от 16 до 128 ампер.

http://e-fab.com/products/pcb-stiffeners/

С помощью лужения вы можете уменьшить сопротивление дорожки на 20-70% 1 в зависимости от толщины пайки. Если вам нужно чуть больше, это кажется разумным.

Пайка медного провода даст большой выигрыш, так как стандартная печатная плата имеет толщину 35 мкм. По сравнению с медным проводом диаметром 1 мм и 2 мм:

A = h * w = 35 мкм * 1 мм = 35 000 мкм²

A = h * w = 35 мкм * 7 мм = 245 000 мкм² ~1/7 сопротивления на длину

A = r² * pi = (1 мм/2)² * pi = 785 398 мкм² ~1/23 сопротивления на длину

A = r² * pi = (2 мм/2)² * pi = 3 142 000 мкм² ~1/90 сопротивления на длину

[1] EEVBLOG Лужение печатной платы