大きなトレースをPCBのパッドに接続する方法は？

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PCBを設計していますが、トレースに10 A〜15 Aの電流が流れています。300トラックは1オンスの銅の厚さに使用する必要があると思います。私は300で両パッドを接続することは不可能であることがわかり汝それが設計ルールに違反しても、他のパッドは望ましくない微量の中に含まれているため、トラック。

ここに画像の説明を入力してください

図：300の幅のトレース接続、パッドと300のトレースの間には、80のトレース（上）と60のトレース（下）があります。

私が尋ねるのは：

この接続は、300のトレースが運ぶことができる電流を運ぶことができますか？どの測定を行う必要がありますか？

pcb pcb-design trace

— electro103
ソース

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ピン1と3 が必要な場合、ピン1と3を取り除くことをお勧めします。または、それぞれピン2と同じ信号を伝送するようにデザインを変更します。また、エリアの「塗りつぶし」を提案します。最後に、PCBを使用していくつかの頑丈なポストを保持し、ポスト間にワイヤを配線することを検討してください。少なくとも18AWGは：見powerstream.com/Wire_Size.htm

— アラン・キャンベル

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@Alan Campbellこの3ピンデバイスはmosfetであり、すべてのピンが必要です。おそらく、トランジスタのレッグを1インチ（標準）ではなく2インチ離すことを検討する必要があります。

— electro103 2014年

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その場合、他の人が答えたように、トラックがどれだけ熱くなるかがすべてです。焦げたPCBはひどいにおいがします。電力線と戻り線で18AWG（または16）を実行するとうまくいくはずです。

— アランキャンベル

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心配する必要がある2つの値があります。電圧降下と電力損失です。どちらも単純なオームの法則であり、トレース抵抗の関数です。

トレース抵抗は、断面積と長さの積です。

長さを減らし、抵抗を減らします。幅を狭くすると、抵抗が増加します。

したがって、より狭いトレースの実行を短くして、電流を処理することができます。

トレースの抵抗を計算する式は次のとおりです。

R = ρ \frac{l}{A} \cdot (1 + (α \cdot Δ T))

$R = \rho \frac{l}{A} \cdot (1 + (\alpha \cdot \Delta T))$

$\rho$ 抵抗率です。銅の場合、 $1.68×10^{-8} \Omega/m$ 。
Aは断面積（m²）です
lはトレース長（m）です
$\alpha$ 温度係数です。銅の場合、20°Cで0.003862です。
$\Delta T$ 20°Cからの温度差

したがって、厚さ0.0347mmの1オンスで300千（7.62mm）のトレースの場合、長方形の断面は

0.00762 \times 0.0000347 = 0.000000264 m ²

$0.00762 \times 0.0000347 = 0.000000264m²$

もちろん、エッチングやその他の要素があると、厚さも完全な長方形にもならないので、それを少し減らします-便宜上、0.0000002m²としましょう。

次に、長さ0.05m（5cm）のトレースがあります。例えば23°Cでのそのトレースの抵抗はどのくらいですか？

R = 1.68 \times 10^{- 8} \frac{0.05}{0.0000002} \cdot (1 + (0.003862 \times 3))

$R = 1.68×10^{-8}\frac{0.05}{0.0000002} \cdot (1 + (0.003862 \times 3))$

R = 1.68 \times 10^{- 8} \times 250000 \times 1.011586

$R = 1.68×10^{-8} \times 250000 \times 1.011586$

R = 0.00425 Ω

$R = 0.00425\Omega$

したがって、抵抗があり、電流がわかったら、単純なオームの法則をそれに適用できます。15A、あなたの上限値を言います。

そのトレースで降下した電圧は、

V = I R = 15 \times 0.00425 = 0.064 V

$V=IR = 15 \times 0.00425 = 0.064V$

電力損失は、

P = I^{2} R = 15 \times 15 \times 0.00425 = 0.956 W

$P=I^2R = 15 \times 15 \times 0.00425 = 0.956W$

これで、小さなトレースでの電圧降下と電力損失を計算して、許容できるかどうかを確認できます。

より大きな電流を処理するために使用できるさまざまなトリックもあります。最も一般的な（そして昔ながらの）方法の1つは、トレースをマスクせずに残し、追加のはんだでそれらをフラッディングすることです。これにより、断面積が大幅に増加し、抵抗が減少します。同様の結果を達成するために電気めっきを使用することもできますが、これは特に基板の小さな領域で行うのがかなり困難です。

トレースの代わりに（またはトレースとともに）ワイヤを使用することもできます。

余談ですが、接続とコネクタで使用されるピンが15Aまでの伝送に適しているかどうかも考慮する必要があります。

— マジェンコ
ソース

10thouのようなより狭いトレースでも15アンペアを運ぶことができますか？同様に、PCBトレース幅を計算し、いくつかのオンラインツールがありますcircuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/...

— electro103

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それは「電流を流すことができるか」という問題ではなく、「そのトレースの両端の電圧が私が望む以上に低下し、許容範囲を超えて加熱するか」という問題です。

— Majenko 2014年

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結局のところ、熱の原因となる電力消費についてのすべて。幅の広いトレースは明らかに抵抗を減らし、熱放散を改善するため、最適です。トレース抵抗は幅と長さの関数ですが、放熱もそうであることを理解してください。トレースが2倍になると、トレース抵抗が2倍になることがありますが、約2倍の熱を放散することもあります。したがって、主に許容できる温度上昇を気にする必要があります。

->トレース長が2倍になると、全体的に熱が多くなりますが、トレース長単位あたりの熱は増えません。

したがって、許容できる温度上昇を計算し、薄いトレースの長さをできるだけ短くしてください。それ自体には絶対的な最小値はありません。

— Rev1.0
ソース

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熱の問題の2つの部分は、抵抗自体によって発生する熱と、PCBの他の領域からも発生する可能性があるトレースが熱を吸収する能力（熱抵抗）だと思います。「太い」トレースは抵抗が少ないため、本質的に発熱が少なく、電流をより少ない損失で流すことができます。

— KyranF 2014年

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チェーンの強度が最も弱いリンクと同じくらい強いだけであるのと同様に、トレースの電流搬送能力は、その最も薄いセクションと同じくらい優れています。あなたが提供するサンプルの場合、それは60のセクションです。厚い部分によって提供される「余分な」銅は、熱の除去に役立ちますが、トレースの電流容量には何の影響もありません。したがって、計算に使用する数は、300ではなく60にする必要があります。300 thouトレースが15Aに適している場合、サンプルトレースは15A x（60/300）= 3Aにのみ適しています。

— ギル
ソース

さまざまな理由で-1ですが、「トレースの電流搬送能力は、その最も薄いセクションと同じくらい良い」とは言えません。このビューは、高電流PCB設計の現実の世界では単純化しすぎています。

— Matt Young

@マット・ヤング私は簡単な答えを出すことに同意します。しかし、単純とは、それが真実ではないという意味ではありません。関係する方程式（I = E / R、R = k / A、A = hxw）を見ると、I = Kw / hが得られます。これは、トレースの現在の能力がトレースの幅に正比例することを示しています！

— ギル2014年