Intentaré responder a esta pregunta a partir de mi propia investigación sobre esto.

Muchas de las calculadoras en línea para el ancho de traza frente a la actual se derivan de un documento que aparentemente se publicó hace años. Algunas fuentes han dicho que fue en la década de 1950, pero no he podido encontrar la primera fecha de publicación. (Para ser justos, tampoco me veía tan duro). El IPC-2221 es el estándar genérico en el diseño de pizarras impresas.

Encontré una copia de IPC-2221 aquí [link]

Existe una versión más moderna de este documento (no tengo la fecha), y es el IPC-2152 que desde entonces ha actualizado parte de la información más antigua del pasado. Si el documento original se publicó en la década de 1950, entonces el diseño de PCB tiene un largo camino, como el uso de planos y tableros multicapa.

El software PCB Toolkit usa (por defecto) IPC-2152 con algo llamado modificadores. Voy a entrar más en eso pronto. Otro sitio web, ( enlace ) también proporciona una calculadora para el ancho de rastreo vs actual y utiliza el IPC-2152 como la línea de base link y el cuerpo incluye una explicación de las diferencias con lo antiguo y lo nuevo.

  

Hasta hace poco, la principal fuente de cálculo del circuito impreso.   El ancho de traza del tablero (PCB) para el aumento de temperatura fueron parcelas derivadas de   Los experimentos realizados hace más de medio siglo.

Va a decir ...

  

El nuevo estándar IPC-2152, que se basa en los últimos estudios es   Mucho más involucrado. Proporciona más de 100 figuras diferentes y   le permite tener en cuenta muchos factores adicionales, como el grosor   de PCB y conductores, distancia a un plano de cobre, etc.

El resto de la página incluye una calculadora y algunas ecuaciones, y cómo y por qué el autor hizo ciertas cosas, pero una cosa que dice es

  

Si tiene un PCB multicapa con un plano de cobre cerca de su conductor,   el ∆T real será sustancialmente menor. Sin embargo, para los tableros.   menos de 70 milésimas de espesor sin un plano, las temperaturas pueden ser   mayor. Por lo tanto, IPC refiriéndose a la Fig.5-2 como conservadora puede ser   engañoso. De todos modos, para reflejar las condiciones de un determinado   aplicación, se puede introducir un factor de corrección (modificación) como el   relación entre el estimado real y el genérico

Creo que estos son los modificadores que vemos con PCB Toolkit. Cuando conecto los mismos valores tanto para PCB Toolkit como para esta calculadora en línea, obtengo el mismo resultado **

** El ancho del rastreo interno coincide con el ancho revisado de la calculadora en línea.

  

Ese documento también asumió arbitrariamente que los conductores internos podrían   Llevar solo la mitad de la corriente de los exteriores. En realidad, como   mencionado en el nuevo estándar, las capas internas pueden funcionar más frías   Porque el dieléctrico tiene 10 veces mejor conductividad térmica que   aire.

Pensé que esto era interesante y de acuerdo con Wikipedia

Thermal conductivity, through-plane 0.29 W/m·K,[1] 0.343 W/m·K[2]
Thermal conductivity, in-plane  0.81 W/m·K,[1] 1.059 W/m·K[2]

y La Caja de herramientas de ingeniería a aproximadamente 20C, la conductividad térmica del aire es de 0.0257 W / m · K

Por lo tanto, si tiene un plano, el dieléctrico se propaga y se calienta, por lo que su trazado puede manejar más corriente de lo que se pensaba anteriormente.

TL; DR IPC-2152 es el nuevo estándar para el ancho de traza en comparación con la corriente, e incluye la disipación de calor con un plano para que las trazas puedan manejarse más actual, de lo que se pensaba anteriormente.

PCB Toolkit (programa) y enlace utilizan este nuevo estándar. Por lo tanto, si necesita apretar más trazas con una calificación de corriente más alta, o si está tratando de alcanzar una impedancia objetivo y ser capaz de manejar una carga más alta, el IPC-2152 podrá ayudar . Sin embargo, si puede ir más grande, hágalo más grande porque es mejor ser conservador, pero si necesita apretar más y ser considerado "seguro", entonces creo que este es el camino.

He usado calculadoras de circuitos PCB anteriormente, pero no estaba satisfecho con los resultados. La razón principal es el hecho de que la investigación realizada fue bastante antigua y, en segundo lugar, estas calculadoras lo abstraen de las condiciones de la investigación, como: ¿cuál fue el factor de seguridad considerado en el momento de la investigación, cuál fue la condición de la operación, cuál fue la calidad de PCB Además, una vez que obtenga un PCB totalmente fabricado, sus especificaciones serán totalmente diferentes de un valor teórico. Para el conductor exacto, el grosor dependerá de todo el proceso llevado a cabo por la empresa de fabricación. Como tal, resulta difícil / ineficiente utilizar un resultado teórico en un escenario de la vida real.

Volviendo a lo básico, la capacidad de manejo de amperios está relacionada con la física básica. Cualquier rastro tendrá resistencia finita. Cuando pasa una corriente bajo una caída potencial, habrá una disipación de potencia P = V * I en la pista. Si se alcanza el punto de fusión de la pista, su PCB se daña. Eso es todo.

Sugeriría un enfoque práctico en lugar de entrar en una teórica. La idea es conseguir un PCB fabricado con trazas de grosor variable, colocadas paralelas entre sí. También obtenga este tablero en diferentes grosores de cobre (35 micrones, 70 micrones, etc.). Use esto como un tablero de referencia para esa casa de fabricación en particular (solo para estar en el lado paranoico). Cuando quiera encontrar la capacidad actual de un ancho de traza, simplemente aplique la señal a una traza que crea que no se fundirá en esta corriente. Dejarlo allí por un tiempo hasta que la traza alcance una temperatura estable. Intente sentir la temperatura con la mano (o mídala con un termómetro sin contacto o lo que pueda usar).

Asegúrese de realizar las pruebas para la peor condición en la que puede estar su PCB. Después de obtener la temperatura, puede decidir fácilmente el ancho de traza con el que ir.