реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Толщина меди и максимальный ток PCB и переходников
rezident
сообщение Oct 15 2009, 15:33
Сообщение #1


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Реально ли пропустить на печатной плате по меди 18 микрон на четырех слоях ток 50А? Причем пропустить так, чтобы плотность тока на разных слоях не слишком различалась. То бишь какое доп. сопротивление имеют переходные отверстия и какие (по диаметру и/или по количеству) переходники при этом нужно делать? Вопрос возник потому, что сделали такую четырехслойную плату с односторонним расположением SMD (с другой стороны платы крепится теплоотвод через теплопроводящую прокладку), но нагрев у нее получился неравномерный, хотя ширина дорожек, подходящих к силовым элементам, примерно одинакова. Хочется в следующей ревизии учесть все нюансы. Другая проблема в том, что на двухслойке (чтобы взять с толщиной меди 35мкм) это устройство не трассируется из-за габаритов и плотности монтажа, а для стандартной 4-х слойки в Электроконнекте (мы там заказывали платы) не делают медь 35мкм. Что можете посоветовать?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_@Ark_*
сообщение Oct 15 2009, 16:21
Сообщение #2





Guests






Сделать силовые дорожки достаточной ширины и напаять толстый слой припоя. Т.е. радикально увеличить сечение.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Владимир
сообщение Oct 15 2009, 16:23
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 11 653
Регистрация: 25-03-05
Из: Минск
Пользователь №: 3 671



Цитата(rezident @ Oct 15 2009, 18:33) *
Реально ли пропустить на печатной плате по меди 18 микрон на четырех слоях ток 50А? Причем пропустить так, чтобы плотность тока на разных слоях не слишком различалась. То бишь какое доп. сопротивление имеют переходные отверстия и какие (по диаметру и/или по количеству) переходники при этом нужно делать? Вопрос возник потому, что сделали такую четырехслойную плату с односторонним расположением SMD (с другой стороны платы крепится теплоотвод через теплопроводящую прокладку), но нагрев у нее получился неравномерный, хотя ширина дорожек, подходящих к силовым элементам, примерно одинакова. Хочется в следующей ревизии учесть все нюансы. Другая проблема в том, что на двухслойке (чтобы взять с толщиной меди 35мкм) это устройство не трассируется из-за габаритов и плотности монтажа, а для стандартной 4-х слойки в Электроконнекте (мы там заказывали платы) не делают медь 35мкм. Что можете посоветовать?

Наверное можно. считать надо. Чтоб по слоям ток отдать равномерно, а не на ближний (что у Вас происходит) ножно термобарьеры на разных слоях делать с разной толшиной медных отводов. Для более дальних от источника (потребителя) - толще. Тоже считать надо.
По второму вопросу не поверю. Обычно ограничивает не плотность монтажа, а другие требования. Сначала кажется нельзя--, а потом еще и медью пустые места заливаешь. Хотя не зная трудно судить.
Но если возникла у Вас мысль про двухслойку изначально, то можно smile.gif Просто не справились.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vokchap
сообщение Oct 15 2009, 16:53
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Админы
Сообщений: 1 884
Регистрация: 15-07-06
Из: Новосибирск, Россия
Пользователь №: 18 835



Цитата(rezident @ Oct 15 2009, 18:33) *

Пропустить реально, только не указаны ни сечение, ни протяженность многослойного трэка. Частоты тоже не указаны. Переходники нужно пропаивать, т.к. гальваническая медь высокоомнее фольги и периметр их стыковки является самым слабым местом. Термобарьеры в таких вещах исключаются. Теплоотвод что охлаждает (если компоненты с другой стороны)?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 15 2009, 18:15
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Чтобы ответить на вопросы и немного предвосхитить последующие поясняю, что эта тема является собственно продолжением моей предыдущей про верхний ключ на полевиках. Коммутируемый ток - постоянный. Величина тока 35-40А, но проектировалось с запасом до 50А. Устройство сделали. И даже первичные испытания прошли. Но на следующей ревизии хочется исправить некоторые огрехи в трассировке платы.
К сожалению я не трассирую платы. А трассировщик видимо после постановки ему задания так до конца и не осознал, что токи не совсем обычные и разместил полевики в ряд по периметру платы. Трассы получились не совсем одинаковые. В ряду из 4-х полевиков в D2PACK, стоящих рядом и включенных параллельно, наблюдается разница температуры перегрева около 7-9°C. По-моему мнению это слишком много. Между каждой парой площадок рядом стоящих полевиков ряд переходных отверстий по 6 штук 0,5х1,0мм. Не маловаты ли отверстия? Все четыре слоя почти полностью залиты полигонами, но токопроводящими являются только верхний и нижний слой. Ширина трасс силовых цепей 8-8,7 мм, т.е. поперечное сечение грубо говоря 8мм*18мкм*2=0,288 кв.мм. Общая длина от входа до выхода порядка 100мм. Сопротивление трассы получается примерно 0,3мОм, при сопротивлении ключей около 3мОм.
Что еще пояснить? Теплоотвод, а точнее будет теплопровод это дюралевая пластина толщиной 4мм, которая служит для крепления всего этого пирога к корпусу устройства на которое и происходит сброс тепла. Перегрев элементов платы относительно внешнего корпуса устройства не превышает 15°C, что в принципе устраивает. Не устраивает неравномерность этого перегрева по плате.
И еще добавлю. Утолщение в виде заливки припоем сделать негде, т.к. практически вся трасса под полевиками находится.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 15 2009, 18:21
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(rezident @ Oct 15 2009, 19:33) *
Реально ли пропустить на печатной плате по меди 18 микрон на четырех слоях ток 50А? Причем пропустить так, чтобы плотность тока на разных слоях не слишком различалась.


Это все не очень просто... Изучите Теорию Плавких Предохранителей... Чуть нагрелась, нагревается еще сильнее...нелинейность...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 15 2009, 18:29
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Tanya @ Oct 16 2009, 00:21) *
Это все не очень просто... Изучите Теорию Плавких Предохранителей... Чуть нагрелась, нагревается еще сильнее...нелинейность...
Я не гонюсь за разницей в доли градуса. Понимаю, что это нереально. Но хотелось бы разницу в перегреве уменьшить до 1-2-3°C.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 15 2009, 18:37
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(rezident @ Oct 15 2009, 22:29) *
Я не гонюсь за разницей в доли градуса. Понимаю. что это нереально. Но хотелось бы разницу в перегреве уменьшить до 1-2-3°C.


Это не просто. Представьте несколько почти одинаковых проволочек. Если к ним приложить одинаковое напряжение (параллельно включить), то все хорошо - температура автоматом будет выравниваться.
А если последовательно (одинаковый ток), то система будет неустойчива при превышении некоторого порогового значения. И перегорит не везде, а в одном месте только... Разогрев увеличивает сопротивление, что увеличивает разогрев.... Почти цепная реакция... третий предел - тепловой взрыв...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
baken
сообщение Oct 15 2009, 19:01
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 222
Регистрация: 27-01-09
Из: г.Жирновск
Пользователь №: 44 025



Ой ну начинается, теория плавких предохранителей, третий предел. Все гораздо прозрачнее. Берете в интернете калькулятор трасс, либо на сайтах, либо в виде Excel файла. Гугл поможет. Вам, rezident нужен калькулятор который считает допустимую силу тока через трассу на внешнем или внутреннем слое, и калькулятор, который выдает такую же силу тока для переходного отверстия. Обычно калькуляторы рассчитывают эквивалентную переходному отверстию ширину трассы а потом уже считается допустимый ток. Максимальный ток в таких калькуляторах это ток, который приводит к увеличению температуры проводника на 10С. Вообщем то и все. Берете калькулятор, считаете какой ширины должны быть трассы хоть внешние, хоть внутренние, которые прокачают Ваш ток без проблем.
Тоже самое с переходными отверстиями. Ставите столько сколько нужно согласно калькулятора.
Правда у Вас как я понимаю ключи, и ток 40А в импульсе, а средний ток все таки поменьше. Наверное нужно рассчитывать не на максимальный импульсный ток, а на средний, это если говорить о температуре. А чтобы трассы не мешали работе ключей, скорее всего верно, чтобы трассы имели общее сопротивление в 10 раз меньшее чем у ключей. Этих условий по моему достаточно чтобы рассчитать Вашу плату. Только один момент. Переходные, которые делает Ваш производитель печатных плат, нужно у него поинтересоваться, какая толщина стенок у этих переходных. Обычно это наиболее узкий момент производства. Толщина стенок переходных довольно маленькая. Микроны. Поэтому либо заказывать заполнение их припоем, либо ставить не переходные, а выводные отверстия, как будто под ноги разъема и впаивать туда проволоку. Тогда будет пуленепробиваемое соединение. И ток естественно в разы больше.


--------------------
Еж - птица гордая. Не пнешь - не полетит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 15 2009, 19:35
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Tanya @ Oct 16 2009, 00:37) *
Разогрев увеличивает сопротивление, что увеличивает разогрев.... Почти цепная реакция... третий предел - тепловой взрыв...
Татьяна, вот только не нужно меня за полного ... школьника держать. sad.gif Там где сопротивление увеличилось - там ток уменьшился, т.к. стал протекать немного по другому пути, там, где сопротивление пока еще поменьше. Так что очень быстро устанавливается стационарный тепловой режим.
Цитата(baken @ Oct 16 2009, 01:01) *
Гугл поможет. Вам, rezident нужен калькулятор который считает допустимую силу тока через трассу на внешнем или внутреннем слое, и калькулятор, который выдает такую же силу тока для переходного отверстия.
Я умею гуглить, но для поиска нужно знать что искать, т.е. какой запрос гуглю давать? Дайте пример такого запроса. А то на слово "калькулятор" у гугля какие-то странные предположения rolleyes.gif
Цитата(baken @ Oct 16 2009, 01:01) *
Правда у Вас как я понимаю ключи, и ток 40А в импульсе, а средний ток все таки поменьше.
Неправильно понимаете. Я же указал прямо, что ток постоянный. И дал ссылку на предыдущий топик, где пояснял функциональное назначение платы - электронный ключ, альтернатива контактору.
Цитата(baken @ Oct 16 2009, 01:01) *
Только один момент. Переходные, которые делает Ваш производитель печатных плат, нужно у него поинтересоваться, какая толщина стенок у этих переходных. Обычно это наиболее узкий момент производства. Толщина стенок переходных довольно маленькая. Микроны.
Я понимаю, что микроны, но не единицы же микрон! Если не ошибаюсь, обычно внутренний диаметр переходного отверстия примерно на 0,1 мм меньше диаметра сверления. Хотя на сайте производителя (Электроконнект) в разделе технологических возможностей указано
Цитата
Наименьшее металлизированное отверстие, мм 0,25 (6:1)

Что это означает? Имею в виду отношение 6:1
Цитата(baken @ Oct 16 2009, 01:01) *
Поэтому либо заказывать заполнение их припоем,
Т.е. не закрывать их маской, чтобы они залудились при покрытии паяльной пастой?
Цитата(baken @ Oct 16 2009, 01:01) *
либо ставить не переходные, а выводные отверстия, как будто под ноги разъема и впаивать туда проволоку.
Типа пистонов? Нет, не подходит. Это не технологично при производстве и слишком габаритно для этого устройства. Но все равно спасибо за советы.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 15 2009, 19:37
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(baken @ Oct 15 2009, 23:01) *
Ой ну начинается, теория плавких предохранителей, третий предел. Все гораздо прозрачнее. Берете в интернете калькулятор трасс, .
...............
Ставите столько сколько нужно согласно калькулятора.
.............................................
Правда у Вас как я понимаю ключи, и ток 40А в импульсе, а средний ток все таки поменьше. Наверное нужно рассчитывать не на максимальный импульсный ток, а на средний, это если говорить о температуре.

Вам известно, что мощность пропорциональна квадрату тока*сопротивление(температура)?
Даже если пренебречь температурной зависимостью, то средний квадрат сильно отличается от квадрата среднего...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_@Ark_*
сообщение Oct 15 2009, 19:42
Сообщение #12





Guests






Цитата
Утолщение в виде заливки припоем сделать негде, т.к. практически вся трасса под полевиками находится.

Тогда, наверное, стоит заново развести плату... Такие утолщения (заливки) силовых шин не только сопротивление снижают, но еще сами являются хорошими теплоотводами от ключей, да и радиаторами тоже. Нагрев будет более равномерно распределен, что, собственно, Вам и нужно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Oct 15 2009, 19:42
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(rezident @ Oct 15 2009, 23:35) *
Татьяна, вот только не нужно меня за полного ... школьника держать. sad.gif Там где сопротивление увеличилось - там ток уменьшился, т.к. стал протекать немного по другому пути, там, где сопротивление пока еще поменьше. Так что очень быстро устанавливается стационарный тепловой режим.

Неустойчивость продольная, а не поперечная... О чем и писала... Пороговое явление... Кризис - иными словами.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
xemul
сообщение Oct 15 2009, 19:47
Сообщение #14



*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 928
Регистрация: 11-07-06
Пользователь №: 18 731



Цитата(rezident @ Oct 15 2009, 23:35) *
для поиска нужно знать что искать, т.е. какой запрос гуглю давать?

http://www.google.ru/search?q=PCB+trace+width+calculator
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 15 2009, 19:57
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(@Ark @ Oct 16 2009, 01:42) *
Такие утолщения (заливки) силовых шин не только сопротивление снижают, но еще сами являются хорошими теплоотводами от ключей, да и радиаторами тоже.
Еще раз поясняю. Монтаж односторонний. С противоположной стороны вся плата под маской, там расположен теплопровод. Полевики расположены рядом друг с другом на таком расстоянии, чтобы только вошли переходные отверстия. Ну негде там заливку делать laughing.gif Если только на краях трасс, там где отверстия для припаивания проводов. К тому же тепло нужно не просто куда-то отводить, а отводить именно во внешнюю среду через теплопровод и корпус устройства. Внутрь устройства тепло отводить крайне нежелательно. Именно с этой целью и минимизируется тепловыделение.


Цитата(xemul @ Oct 16 2009, 01:47) *
Спасибо за направление поиска!
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 16:58
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01493 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016