最佳大電流PCB設(shè)計(jì)技巧

安全在許多工廠(chǎng)中如此重要的原因是大功率機(jī)械，這可能很危險(xiǎn)。主要危險(xiǎn)是與為工業(yè)設(shè)備供電和控制所需的大電流相互作用。許多設(shè)施根據(jù)定義使用警報(bào)和電子指示器安全完整性等級(jí)（SIL）防止?jié)撛诘?a target="_blank">電氣危險(xiǎn)。但是，電氣系統(tǒng)安全的責(zé)任在很大程度上取決于轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)，分配和利用大電流的電子設(shè)備和PCB。為確保您的電路板有助于安全的工業(yè)環(huán)境，應(yīng)遵循一些最新的PCB設(shè)計(jì)技巧。讓我們看看它們是什么以及它們?yōu)槭裁粗匾?。但是首先，讓我們更深入地研究使它們?duì)工業(yè)具有吸引力的高電流PCB屬性。

工業(yè)環(huán)境中的高電流PCB

在2009年， IPC-2152標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布了確定印刷電路板設(shè)計(jì)中載流量的方法。該有關(guān)走線(xiàn)寬度，銅重量和載流能力的標(biāo)準(zhǔn)取代了長(zhǎng)期存在且仍經(jīng)常使用的IPC-2221A標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)的指南，嘗試開(kāi)發(fā)一種可靠的方法來(lái)確定大電流PCB的這些參數(shù)，最終導(dǎo)致許多在線(xiàn)走線(xiàn)寬度計(jì)算器（例如DigiKey，以協(xié)助開(kāi)發(fā)人員和電路板設(shè)計(jì)師。盡管這些工具尚未標(biāo)準(zhǔn)化，但它們?cè)谠O(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足其當(dāng)前容量要求的PCB上會(huì)非常有用。

大多數(shù)電路板處理或傳輸?shù)凸β?a target="_blank">信號(hào)以用于數(shù)字，RF或電源電路。對(duì)于這些應(yīng)用，載電流在1mA或2oz的毫安至數(shù)十安培范圍的銅重量通常就足夠了。對(duì)于某些行業(yè)，例如軍事和航空航天，醫(yī)療系統(tǒng)，汽車(chē)和工業(yè)生產(chǎn)，PCB必須具有能夠承載數(shù)百或數(shù)千安培的走線(xiàn)。對(duì)于這些板，走線(xiàn)寬度必須寬得多，或者銅線(xiàn)重量必須更高。

解決高電流需求的典型方法是加寬相對(duì)較?。ā?/span>2oz）的銅走線(xiàn)，這需要在表面和層上增加空間。但是，相比于該方法，使用重銅或極銅布線(xiàn)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，包括：

大電流或超電流PCB布線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)

l 更高的走線(xiàn)電流承載能力

l 通過(guò)載流量更大

l 在同一層或PDN上容納不同電路電流水平

l 不需要增加走線(xiàn)寬度

l 高可靠性

l 連接器的機(jī)械強(qiáng)度好

l 高溫組件的使用沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)

要實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)勢(shì)，確實(shí)需要特殊的大電流PCB設(shè)計(jì)考慮因素，這會(huì)影響合同制造商（CM）的制造過(guò)程。

您應(yīng)該知道的大電流PCB設(shè)計(jì)技巧

設(shè)計(jì)高電流PCB與典型的低功耗電子板不一樣，制造工藝也不相同。例如，板層可以包含幾個(gè)銅片，并且可能需要電鍍和蝕刻的循環(huán)。這些增加的周期會(huì)導(dǎo)致某些板材料類(lèi)型無(wú)法使用，例如FR4，對(duì)于80萬(wàn)至120萬(wàn)鍍銅板，八個(gè)周期后的FR32失效率為32％。但是，通過(guò)遵循下面列出的高電流PCB設(shè)計(jì)技巧，您應(yīng)該實(shí)現(xiàn)一種可靠的并且滿(mǎn)足您的工業(yè)PCB開(kāi)發(fā)要求的電路板。