Circuit Trace - De ultieme gids

PCB's zijn elektrische componenten die fungeren als bouwstenen in een elektrisch circuit en elektronische apparaten. Enkele voorbeelden van PCB's zijn zeer complexe high-speed printplaten, meerlaagse printplaten, flexibele printplaten, enz. 

Dan hebben we nog een term gekoppeld aan PCB's, d.w.z. een circuittracering. PCB-sporen zijn systemen en hebben daarom uiterste precisie en ontwerp nodig om voldoende te kunnen functioneren, zoals we in het artikel van vandaag zullen zien.

Wat is Circuit Trace?

Een circuittracering is een netwerk van geleidende sporen zoals zekeringen, koperlagen en isolatie die PCB-componenten elektrisch met elkaar verbinden. Wanneer er een inconsistent circuitbordspoor is, zal een elektronisch apparaat, met name het circuitpad, defect raken.

Circuit elektrisch spoor

Verder zorgt het ervoor dat de elektrische stroom weinig tot geen spoorweerstand heeft. Weerstand in sommige toepassingen resulteert vaak in warmteafvoer en daardoor schade aan de componenten. Wanneer er geen elektrische weerstand is, vindt warmtestroom plaats van gebieden met een hogere temperatuur naar gebieden met een lagere temperatuur.

Circuitspoordikte

Heb je je ooit afgevraagd waarom een ​​elektronische ontwerper de dikte van circuitsporen hoog in het vaandel heeft staan?

De spoordikte handhaaft een PCB-balans, wat bijdraagt ​​aan een betere printfunctionaliteit. Als u geen rekening houdt met de spoordikte, kan dit enkele borduitdagingen met zich meebrengen.

De spoordikte verschilt per type printplaat. Zo is er een meerlagig, dubbelzijdig en enkelzijdig bord. Bovendien is de dikte afhankelijk van de gebruikte PCB-versie.

Ten slotte hebben de meeste PCB's een bereik van spoordikte vanaf 0,008 tot 0,240 inch.

Voorbeelden van spoordikteniveaus

PCB-traceringsstroom/capaciteit

Een gelijkstroom fungeert als de stroombron van PCB's. Met andere woorden, elektrische stroom vloeit door de bedrading van het bord en de koperlaag, terwijl elektronen rechtstreeks naar de batterij gaan. Circuittracering verschilt van een spoorstroom doordat PCB-sporen weergeven hoe geleiders en bedrading op elkaar inwerken om stroom te produceren.

Overweeg dan altijd een PCB-spoorstroom, want zonder deze genereert u geen stroom. Gebruik ook geleiders en isolatoren om specifieke elektrische stroomberekeningen te maken (gemeten in Ampère). Zorg er echter voor dat u het vereiste PCB-vermogen niet vervangt, omdat dit kortsluiting kan veroorzaken.

Hoe de afstand tussen PCB's te berekenen?

Het kennen van de PCB-spoorbreedte of afstandsparameter is cruciaal in het PCB-ontwerp. Zorg er bijvoorbeeld voor dat u voldoende spoorbreedte hebt om schade zoals oververhitting te voorkomen bij het overbrengen van een verwachte hoeveelheid stroom.

Soorten online rekenmachines

Over het algemeen hebben we twee online rekenmachines die helpen bij het meten van de spoorbreedte. Ze omvatten IPC 2221 en 2152, ontwikkeld door de Association of Connecting Electronics Industries (ACEI). Het zijn de standaard rekenmachines die worden gebruikt in commerciële en industriële toepassingen.

In eerste instantie introduceerde de brancheorganisatie de rekenmachine IPC 2221. Helaas miste het verschillende parameters, zoals plaatmateriaal en plaatdikte, en was daarom niet perfect voor berekeningen van de spoorbreedte.

Later, na verschillende onderzoeken en experimenten, bracht ACEI in 2009 een efficiëntere rekenmachine uit, IPC 2152. Het had parameters toegevoegd zoals;

• verschillen tussen externe en interne sporen, 
• locatie van het vliegtuig, 
• koellichaam, 
• plaatdikte, 
• werken aan meerlaagse PCB's.

De spoorbreedte berekenen

Het is onmiskenbaar dat het berekenen van PCB-breedtesporen niet eenvoudig is. U kunt dus een traceerbreedtetabel gebruiken om sneller te berekenen. U kunt ook een online rekenmachine gebruiken voor berekeningen.

IPC aanbevolen spoorbreedte voor 1 oz koperen PCB en 10°C temperatuurstijging

Aspecten waarmee u rekening moet houden om een ​​nauwkeurige berekening te krijgen, zijn onder meer:

De maximale stroomlimiet die uw printplaat aankan. Het limietaspect houdt rekening met verschillende factoren, zoals de omgevingstemperatuur van het spoor, de meting, de temperatuur van het spoor en de dikte van het spoor.

Nadat u getallen aan uw rekenmachine hebt toegevoegd, krijgt u de resultaten. Normaal gesproken omvatten de cijfers over de spoorbreedte:

• spoorweerstand gemeten in ohm,
• spanningsvermindering gemeten in volt,
• vermogensverlies in watt,
• breedte in versterkers, en
• spoortemperatuur gemeten in Celsius.

Verzamel later de invoergegevens van de PCB-datasheet of fysieke PCB. Omdat printplaten compact zijn, heb je misschien een lens nodig om de invoerinformatie te krijgen.

De details staan ​​op het circuitdisplay. Zo ga je niet giswerk doen. Bovendien maakt de rekenmachine geen berekeningen wanneer deze onnauwkeurige metingen of getallen ontvangt.

Nu kunt u de onderstaande formule gebruiken om uw berekeningen te starten;

I=k*ΔT^0.44*A^0.725

Waarbij;

ik' =PCB-traceringsstroom (altijd constant).

ΔT =temperatuurverandering.

A =Dwarsdoorsnede van PCB-spoor.

Wat betreft de breedte, zorg er eerst voor dat het dwarsdoorsnede-oppervlak van de stroom veilig passeert en gebruik vervolgens de onderstaande formule;

Gebied [mils^2] =Stroom/Temperatuurstijging [deg. C]) ^ 0.44)) ^ (1/0.725)

Zoek vervolgens de PCB-spoordikte voor de breedteberekening.

Breedte[mils] =Oppervlakte[mils^2]/(Thickness[oz]*1.378[mils/oz])

Opmerking;

Ontwerpers beschouwen de bovenstaande formule vaak als industriestandaard en dus nauwkeurig. Wees voorzichtig bij het uitvoeren van het project, aangezien de formules mogelijk niet automatisch in elk ontwerp passen.

Hoe PCB-tracering te snijden?

Je hebt een mes, een PCB-schraper, een frees en een schroevendraaier nodig om een ​​PCB-spoor te breken/snijden, op voorwaarde dat ze een scherpe rand hebben.

(freesmachine)

Kras of schraap eerst het PCB-spoor voorzichtig heen en weer.

Verwijder daarna nauwkeurig en langzaam het dunne laagje kopersporen. Het zorgt ervoor dat u tijdens het uitvoeren van de taak geen schade aan de omringende sporen oploopt. Ook kan de hoek van een schroevendraaier het spoor krassen wanneer het verticaal wordt gesneden.

Conclusie

Al met al vormen PCB's het grootste deel van ons scala aan toepassingen in de elektronica. Om die reden is het essentieel om de sporen van gedrukte schakelingen te kennen voor de levensduur van uw PCB.

We hopen dat de post u heeft geïnformeerd over het traceren van circuits. Neem gerust contact met ons op als u verduidelijking nodig heeft of vragen heeft.