Какой должна быть толщина и/или ширина дорожки на плате если ток 8А? Как это надежно рассчитать/проверить, так чтобы не грелось и не грелось потом?

Прежде чем заводить новую тему, неплохо было бы осмотреться - http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=949186

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=65675

Не полный вопрос, поскольку нужно понимать какое падение напряжения будет на концах проводника. Какая мощность будет передаваться.
Это может быть и 0.1B а может быть и 100B. Отсюда и мощность рассеивания. Вообщем нужно считать, что этот проводник - резистор с удельным сопротивлением меди.
А далее задаваться допустимой температурой и посчитать требуемое сечение.
Также нужно понимать какой это ток, постоянный, переменный, импульсный? Немного подругому для переменного и импульсного.

в учебнике по конструированию (нет под рукой, автора не помню) для расчетов принимаются 2 критерия:
1. это предельно допустимая плотность тока для меди (расчет на перегрев)
2. допустимое падение напряжения
для конструкторских расчетов берется средняя длина проводника равная (a+/3,
где a и b - стороны пп

но если проще, то в каком то из гостов говорится о 3А 1 мм ширины пп
(внешние слои, 35 мкм).
для бытовухи этот критерий можно раза в 2 завысить :-)

Не верю, что по одному мм можно пропускать 6 ампер да и длину нужно учитывать, от этого ведь зависит падение напряжения и рассеиваемая мощность.

А я на веру ничего не принимаю. Я знаю, что нельзя.

Расчеты - это для нервных.

Делаете ширину максимально возможной.
Снимаете маску.
Залуживаете толстым слоем.

Вы сделали все, что можно. По максимуму. Расчеты ничего не изменят.

И еще -
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=662710
Кругами пошло.

Снятие маки положительно повлияет на охлаждение, а вот "залужевание толстым слоем" имеет эффект стремящийся к нулю.

Совсем даже наоборот. Теплопроводность воздуха намного ниже, чем маски. Слой припоя не только увеличивает электрическую проводимость, но увеличивает теплоемкость и продольную теплопроводность.

Теплопроводность воздуха нас не итересует по скольку он в цепочке все равно присутствует, а маска, какой бы не была ее проводимость, все равно оказывает сопротивление. Слой припоя увеличивает электрическую проводимость почти никак, т.к. удельное сопротивление меди намного ниже, чем припоя. И основноя масса тока потечет по меди, нагревая ее, а вот охлаждаться меди припой помешает.

Если насчет маски можно поговорить, то в отношении припоя Вы определенно ошибаетесь.
Даже если сопротивление припоя в 10 раз выше, чем меди, то его добавление не может увеличить общее сопротивление проводника. Если на медь в 35 микрон напаять 500 микрон припоя, то очень даже существенно делу помогает.
Это в отношении электропроводности.
А по теплу - любая дополнительная масса очень помогает при импульсных токах.
Кроме того, увеличение сечения полигона позволяет эффективно распределить тепло по всей его поверхности. Голая 18-35мкм медь дальше 1-2см тепло практически не передает, каким бы большим полигон не был. А вот залудите его и сразу почувствуете разницу. Даже при паршивой теплопроводности олова-свинца.
Это не я выдумал, это типовой технологический прием, откройте какой-нибудь источник, а не микроконтроллерную плату с питанием от батареек.

В БП еще напаивают толстую медную проволоку на залуженную дорожку. Наверное, не зря

А никто не говорил, что увеличивает, уменьшает очень не значительно.
35 и 500 лишнее тому подтверждение, существенно, это сколько в цифрах?
Во, во, медную...

А посчитать?


Ни разу не встречал такого приёма в промышленных конструкциях. Более-менее современных. Полагаю, из-за нетехнологичности.
Раньше, в эпоху ТТЛ, помню, даже шины такие толстенькие проложены были вдоль всех плат...

ух, тяжко... но постараюсь завтра отщёлкать своего 850-ватного бп
старые, помню, точно напаивали, современные - черт его знает, самому стало интересно

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаА это люди зачем делают? Всего лишь ампер 4-5 по дорожкам.

Для веса...

а для чего делают зазоры по открытой маске?
Это не ответ на вопрос, это вопрос по фотографии

То, что намеренно делают наплывы теперь, надеюсь, понятно. Это вполне современный серийный блок питания.
Но технологические особенности пайки таковы, что сделать наплыв одной большой площадкой не получается. Из-за неравномерностей остывания полигон может отслоиться. Потому делают ряд параллельных дорожек. Так и толщина наплыва получается более стабильной, за счет поверхностного натяжения припой не стекает.

Выскажу свое предположение:
Наплывы в виде отдельных дорожек увеличивают площадь соприкосновения с воздухом, своеобразные ребра радиатора.
А насчет эффективности проводимости... Надо провести испытания, выберу время попробую.

с продольными-то понятно, я имел ввиду поперечные. Посмотрите на фото - почти на всех подобных трассах есть поперечная полоска закрытой маски

Да все те же ограничения технологии. С длинной дорожки припой стекает а кусочками держится выпукло, как капля воды на жирной поверхности. Эти наплывы получаются стабильнее по толщине.
Встречал даже мелкими квадратиками заполненный полигон. Припой образует нечто вроде штыревого радиатора.

спасибо!
авось, когда-нибудь пригодится

В общем провел сегодня часть эксперемента, докладываю:
Источник - лабораторный БП 10А.
Нагрузка - 2 лампы 12В 65Вт.
Подопытные платы на фото.
Дорожка шириной 150мкм, длиной 18мм. Толщина фольги примерно 30мкм (18мкм сама фольга + хим. медь).
Ток плавно поднимался с 0 до обрыва дорожки со скоростью примерно 0.1А в 5сек.
На абсолютную чистоту эксперемента не претендую, но все же...
Результат удивил немного.
На фото с лева на право:
1. Дорожка под маской.
2. Дорожка со снятой маской.
3. Дорожка со снятой маской и нанесенным припоем (сколько налипло).

Результат:
1. 5.25А!!! 150 микрон ширины!!! На 5А ровно, теплая но держит долго.
2. 5.15А.
3. 4.15.

Как то так...Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Неправильный у Вас эксперимент. Я так думаю.
Скорее всего, невозможно воспроизвести на разных платах одинаковую ширину и толщину дорожек.
Правильнее взять проволочку (куски из одной катушки), проволочку с припоем и проволочку с лаком (покрыть для имитации маски). Так мне кажется.
И включить их последовательно. И набрать статистику - на проволочке возможны дефекты. А если взять более длинные проволочки, то можно будет даже оценить нагрев по падению напряжения и температурной зависимости.

Спасибо за результат!

Плотность тока на 5А: 1111 А/мм^2 (Одна тысяча сто одиннадцать ампер на миллиметр квадратный)!!!!.

ГОСТ 23751-86 требует для фольги всего 100-250 А/мм^2. не зря я верил ГОСТам.

С проволочками тоже будет непоказательно - нет теплоотвода (или теплоизоляции?) на плату.
А опыт этот мне тоже как-то ... На второй фотографии, к примеру, мне почему-то тоже видится припой на дорожке...
И не находится объяснения тому, что более толстая дорожка (с припоем) держит настолько меньший ток.

А теплоотвод (теплопроводность) в сторону платы мы предполагаем постоянным для всех случаев, поэтому...
Дорожки такой ширины невозможно воспроизвести с нужной точностью, эксперимент одиночный - вот и все объяснение.
Еще раз замечу, что для такой тонкой и узкой дорожки маска, отводящая тепло поперек дорожки на плату, должна играть положительную роль. И еще защищает от окисления.

Да, это очень существенно. На макете в течение часа и не обнаружить.

А эксперименты сии можно опубликовать в журнале "Радио" и выбросить.
10А/кв.мм - не превышайте, если должно отработать больше двух дней.
Максимум ампер на миллиметр ширины - эмпирически. Не пролазит - дублируйте проводом, делайте наплывы.
Правда, тут от длины еще много зависит. Есть, например пятак диаметром 1,5см, в него впаяна куча проводов по 40А. Кое-как держит, хотя вроде не должен. Но это в офисном УПС, который работает-то по 15мин максимум.

Возможно когда снимали маску слегка вредили дорожку, а при таком нагреве уже играет роль мех.прочность.
Или еще вариант, незакрытая маской медяха вспучивается от выделяющихся из текстолита газов и лопается. Припой тут не помошник

Ну, это не совсем так для проволочки, покрытой лаком (изоляция со всех сторон) и чистой проволочки (изоляция, или теплоотвод(?) должна бы быть с одной стороны).
А точность ширины... Нынче хорошо воспроизводятся десятки и даже единицы микрон. Не верится, что дорожки отличаются по сечению на 20-25%.

Я же написал, что не претендую на чистоту эксперемента
Одинаковую нет, есть допуски. Почитайте о них в ГОСТах.
Естевственно. Провода к дорожке набо было припаять, так что на концах дорожки он есть
То и произошло, дорожка под маской выиграла.
Публикуйте, и выбрасывайте.Много текста, не подкрепленного ничем, кроме "а вот у них так, а вот у них видел".
Мех. повреждение врядли, т.к. дорожка не просто рвется, а раскаляется и краснеет по всей длине, потом рвется на разных токах.
Здесь с вами согласен, платы делались на PS electro, по моему на сайте можно найти инфу по допускам и т.д.

И вообще... Эксперемент проводил для себя любимого, а не для того, что бы вам что то доказать. Сашенька доволен.

Нет. Не нужно проволочку жечь, нужно температуру измерять. Проволочка - очень хорошая модель в предположении, что теплоотвод на плату не зависит от того, что на дорожке с другой стороны нанесено.
А про точность и перегорание... Тут нужно вспомнить Теорию Плавких Предохранителей...
Напомню. Грубо. Начинаем пропускать по проволочке ток. Она нагревается. Теплоотвод к концам и с поверхности формируют температурный "профиль" - функцию распределения температуры по длине.
До определенного предела эта функция линейная - т.е. при повышении температуры (тепловыделения) профиль по форме не изменяется.
Но... при дальнейшем повышении температуры появляется продольная неустойчивость - локальный перегрев начинает нарастать (положительная обратная связь) - профиль становится "острым" и проволочка перегорает в этом самом месте.
Поэтому такие эксперименты очень чувствительны к самым незаметным неоднородностям. А правильный эксперимент - измерять нагрев вдали от критического. Тем более, что никому не интересно делать плавкие предохранители в виде дорожек на плате. Или нет?

Да нет, Татьяна, тут пытался проверить даст припой на дорожке увелечение тока или нет, не дал... Почему? Не знаю, наверно охлаждаться мешал. А может быть и нет...

Не мог мешать охлаждаться. А мог совсем другое... Ваш эксперимент доводит до сгорания. Перед сгоранием уже вероятно образования сплава меди с припоем, что, как всегда, приводит к понижению температуры плавления.
При нормальном (допустимом для платы) перегреве припой будет только помогать.

Блин... Хорошо быть умной... Не... Я по "белому" завидую.

И припой тоже до красна раскалялся? Тогда там практически голый окисел должен остаться. А у него и электро и тепло-проводимость намного хуже.
Но явно эксперимент немного не так поставлен. имхо нужно пропускать одинаковый ток и смотреть у кого темп.будет ниже.
Вообщем эксперимент нужно продолжать, благо дорожек еще много на платах осталось

Я начал, меня чуть не на ... послали. Кому надо тот пусть и продолжает. Точнее не так... У меня в планах продолжение, жду оборудование. Но публикация будет в лучшем случае в источниках указанных микроватом, хотя вряд ли.

Хорошо, не нравятся рекомендации общего плана, почему тогда не жить "по уставу"?
"Sprint Layout", например, дает температуру любого проводника (перегрев) при заданной ширине проводника, токе и толщине меди. Пользуйтесь формально при разводке платы.
А эксперимент по выжиганию дорожек поставлен явно некорректно. Хотя, усердие такого плана должно быть вознаграждено хотя бы морально.

Чтоже вы все друг другу мозги делаете.
Обратитесь к первоисточнику! - ОСТ 4.ГО.010.022-85 (Платы печатные. Методы конструирования и расчета.)
И нечего тыкаться носом в разные идеи, как слепые котята.

Что Вам так неймётся, заботливый Вы наш? ОСТ прочитали, как откровение, и кинулись на форум незрячих врачевать? Прозрели уж давно.