Estoy planeando hacer un PWM de alta corriente (200A +) en una PCB y me temo que las inductancias de trazas de PCB serán un gran problema ... así que tengo algunas preguntas:
1- ¿Cómo se puede calcular la inductancia del trazo?
2- Cuanto más ancha sea la traza, menos la resistencia, ¿pero esto también funciona para la inductancia?
Sé que habrá problemas con las frecuencias pero solo quiero tener la sensación ...
¿Cuáles son sus especificaciones para la resistencia del cobre? Si puede cumplir con las especificaciones de resistencia, el problema de inductancia se reducirá al mismo rango de impedancia que la resistencia para el cobre plano.
Si se conoce la relación Longitud, l, a diámetro, d, puede calcular la Inductancia, L, resistencia en serie, R y la relación de aspecto l / d está relacionada con Q = L / R para un material conductor dado .
Consideremos la impedancia del cobre a 1 MHz.
Para pistas de cobre planas, la relación de aspecto es bastante diferente y menor Q, pero necesitará cobre muy grueso para reducir la pérdida óhmica a 200 A.
Le sugeriría que utilice un cable trenzado grueso desde el borde de la placa y reduzca la inductancia y la pérdida de cobre menos que el Ron de sus interruptores y no confíe en los rastros de cobre. Las pistas gruesas harían que el costo de la pérdida de cobre grabada sea demasiado alto {a menos que considere barras de bus sólidas agregadas a la placa ...}
Primero, como dijo Kaz en un comentario, "¡No uses una placa de circuito impreso para circuitos de 200A!", porque los efectos de resistencia serán muy difíciles de tratar.
En segundo lugar, como dice pjc50, "Es poco probable que la traza [inductancia] sea un problema para cualquier frecuencia que pueda alcanzar con los MOSFET de 200A"
Dicho esto, responderé a tu pregunta más específica,
si amplío las trazas, la resistencia disminuye, pero ¿cómo se comporta la inductancia en este caso?
Su intuición es correcta, una traza más amplia reduce la inductancia.
Puede ver esto en las fórmulas aproximadas para los parámetros de microstrip, que copio de aquí .
\ $ L_0 = C_0Z_0 ^ 2 \ $
En estas fórmulas, Z0 es la impedancia característica, C0 es la capacitancia por metro de trace, y L0 es la inductancia por metro de rastreo. W es el ancho del trazo, H es la altura del trazo sobre el plano del suelo (supuestamente infinito), y T es el espesor del cobre. Asegúrese de revisar la página web de origen antes de usarlos, ya que no estoy seguro de las unidades y suposiciones utilizadas.
Como C 0 y Z 0 ambos tienen W (el ancho del trazo) en el denominador, podemos ver que L 0 debe disminuir a medida que W aumenta.
Antes de usar estas fórmulas, tenga en cuenta que están diseñadas para aproximarse al comportamiento en un rango de parámetros de ancho y altura que probablemente se usarán en circuitos reales. No son necesariamente precisos en casos extremos, como es probable que necesite 200 A. Sin embargo, las tendencias generales son correctas.
También, hay muchas fórmulas de aproximación alternativas para los parámetros de microstrip, algunas más complicadas que las que se dan aquí (para brindar aproximaciones precisas en un rango más amplio de parámetros). Los que figuran en Johnson y Graham tienen fórmulas separadas para W > H y W < H, lo que puede acercarlos a la realidad para su situación.
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