同様の質問やトピックが以前に尋ねられました

• 標準のPCBトレース幅？
• 電圧降下とPCBトレース幅、温度、電流、トレース長の式

PCB Toolkitを使用しました過去にしたことがあり、実際的な問題はありませんでしたが、信号トレースを1Aを超えて実行することもありませんでした。私が気づいているのは、いくつかの計算機に違いがあるということです。どのツールのセットがより信頼できるかを知りたい。

写真全体に情報が記載された写真がたくさんあることを理解しています。この質問の一番下に進んで、簡単に写真を表示してください。

PCBツールキット

IPC-2152修飾子が有効になっている場合

一般的なウィンドウは次のようになります

導体の幅を2Aに達するまで試しました。私の入力設定は次のとおりです

私のファブハウスは0.5オンスのベースから始まり、それからプレートアップします。

ここに外部層の結果があります

内部層（導体幅を22ミルに更新しました）

オプションをプレーンありからプレーンなしに変更すると、異なる値のセットが得られます。

外部レイヤーの設定を同じに保ち、存在するプレーンのみを変更する：いいえ

修飾子が有効になっていないIPC-2152の場合

以前に尋ねた質問から、PCB上の強制空気はトレースの現在の容量を改善しますか？、これは熱放散が電流制限を改善することを示していると思われるので、プレーンの存在は冷却に役立ち、したがって、なしよりも高い電流を処理できます。

CircuitCalculator.comトレース幅の計算

値が2つの間で類似していると予想していましたが、実際はそうではありません。

PCB Toolkitに入力したものと同じ値を入力した場合（プレーンの現在のステータスとベース銅およびメッキ銅を除く。

**Summary**
The following all has a target current of ~2A with a 20C temp rise.
PCB Toolkit with IPC-2152 modifiers           Internal Trace       22 mils
PCB Toolkit with IPC-2152 without modifiers   Internal Trace       55 mils
Circuit Calculator                            Internal Trace       52.6 mils

PCB Toolkit with IPC-2152 modifiers           External Trace       12 mils
PCB Toolkit with IPC-2152 without modifiers   External Trace       36 mils
Circuit Calculator                            External Trace       20.2 mils

だから私の質問は、可能であれば50オームのラインを維持しようとしているので正しいですか？オンライン計算機はIPC-2221Aを使用しており、Webサイトは2008年3月以降更新されていないようです（最後のブログエントリ）ので、PCB Toolkitの方がより正確です。

結局、私が探しているのは最小の外部/トレースであり、銅の厚さを過度にせずに2Aを処理できます。トレースを小さくすると、ボードの厚さを増やすことなく50オームのラインを取得しやすくなります。

これについての私自身の研究からこの質問に答えようとするつもりです。

トレース幅と電流のオンライン計算機の多くは、明らかに数年前に公開されたドキュメントから派生しています。いくつかの情報源は、それが1950年代であると言ったが、私はそれが公開された最初の日付を見つけることができなかった。（公平を期して、私もそれほど厳しく見ていませんでした）。IPC-2221は、プリント基板設計の汎用規格です。

ここでIPC-2221のコピーを見つけました[リンク]

このドキュメントの最新版（日付はありません）と、IPC-2152が過去の古い情報の一部を更新しています。元の文書が1950年代に発行された場合、PCB設計には、プレーンや多層基板の使用など、いくつかの長い道のりがあります。

PCB Toolkitソフトウェアは、（デフォルトで）修飾子と呼ばれるものとともにIPC-2152を使用します。すぐに詳しく説明します。別のWebサイト（http://www.smps.us/）も、トレース幅と電流の計算機を提供し、IPC-2152をベースラインリンクとして使用します。本文には、新旧との違いに関する説明が含まれています。

最近まで、温度上昇に対するプリント回路基板（PCB）トレース幅の計算の主な情報源は、半世紀以上前に行われた実験から得られたプロットでした。

それは言うに行く..

最新の研究に基づいた新しい標準IPC-2152は、はるかに複雑です。100以上の異なる数値を提供し、PCBと導体の厚さ、銅プレーンまでの距離など、多くの追加要因を考慮することができます。

ページの残りの部分には、電卓といくつかの方程式、および著者が特定のことを行った方法と理由が含まれていますが、彼が言うことの1つは

導体の近くに銅プレーンを持つ多層PCBがある場合、実際の∆Tは大幅に低くなります。ただし、平面のない厚さ70ミル未満のボードでは、温度が高くなる場合があります。したがって、図5-2を保守的と呼ぶIPCは誤解を招くかもしれません。とにかく、特定のアプリケーションの条件を反映するために、推定された実際の∆Tと一般的な∆Tの比率として修正（修正）係数を導入できます。

これがPCB Toolkitで見られる修飾子だと思います。PCB Toolkitとこのオンライン計算機の両方に同じ値を接続すると、同じ結果が得られます**

**内部トレース幅は、オンライン計算機の修正された幅と一致します。

その文書はまた、内部導体は外側の導体の電流の半分しか運ぶことができないとarbitrarily意的に仮定していました。現実には、新しい標準で述べられているように、誘電体は空気よりも熱伝導率が10倍優れているため、内層は実際にはより低温で動作します。

これは面白いと思い、ウィキペディアによると

Thermal conductivity, through-plane 0.29 W/m·K,[1] 0.343 W/m·K[2]
Thermal conductivity, in-plane  0.81 W/m·K,[1] 1.059 W/m·K[2]

そしてエンジニアリングツールボックス約20℃で、空気の熱伝導率は0.0257 W / m・Kであります

そのため、プレーンがある場合、誘電体が広がり、発熱するため、トレースは実際に以前考えられていたよりも多くの電流を処理できます。

TL; DR IPC-2152は、トレース幅対電流の新しい標準であり、以前に考えられていたよりも多くの電流をトレースが処理できるように、プレーンでの熱放散を含みます。

PCB Toolkit（プログラム）およびhttp://www.smps.us/pcb-calculator.htmlは、この新しい標準を使用します。したがって、より高い電流定格でより多くのトレースを絞る必要がある場合、またはターゲットインピーダンスに到達してより高い負荷を処理できるようにする場合、IPC-2152が役立ちます。しかし、大きくなることができるなら、保守的になる方が良いので大きくなりますが、もっと絞って「安全」と考える必要があるなら、これが方法だと思います。

以前にPCBトラック計算機を使用したことがありますが、結果に満足できませんでした。主な理由は、行われた研究が非常に古く、2番目であるという事実であり、これらの計算機は、研究時に考慮された安全係数、動作条件、PCB品質などの研究条件からあなたを抽象化しますこれに加えて、完全に製造されたPCBを取得すると、その仕様は理論値とはまったく異なります。正確な導体の厚さは、製造会社が実施するすべてのプロセスに依存します。そのため、現実のシナリオで理論的な結果を使用することは困難/非効率になります。

基本に戻って、アンペア処理能力は基本的な物理学に関連しています。トレースには、有限の抵抗があります。電位降下の下で電流を流すと、トラックで電力損失P = V * Iが生じます。トラックの融点に達すると、PCBが損傷します。それでおしまい。

理論的なアプローチではなく、実用的なアプローチをお勧めします。アイデアは、互いに平行に配置されたさまざまな厚さのトレースでPCBを製造することです。また、さまざまな銅の厚さ（35ミクロン、70ミクロンなど）でこのボードを入手してください。これをその特定の製造会社のリファレンスボードとして使用します（偏執病の側にのみ）。トレース幅の現在の容量を見つけたいときはいつでも、この電流では溶けないと思われるトレースに信号を適用するだけです。トレースが安定した温度に達するまで、しばらくそこに置いておきます。温度を手で感じてみてください（または、非接触温度計または使用可能なものを使用して測定します）。

PCBが入る可能性のある最悪の状態のテストを必ず行ってください。温度を取得したら、トレース幅を簡単に決定できます。