Planeo ejecutar aproximadamente 15A a través de un rastreo en un PCB durante aproximadamente 5 segundos. ¿Necesita la traza tan grande como diría una calculadora de trazas?
En otras palabras, para 15A, ¿qué tan grande sería el rastro en una placa de cobre de 2 oz que necesitaría?
La pregunta real es qué tan caliente desea que se caliente su cobre, el cobre se calienta casi instantáneamente a medida que la resistencia y la corriente en el cobre determinan el calor en vatios que se disipa. Este calor generalmente se disipa en el aire que generalmente se considera que es 25C.
Para estimar el aumento de temperatura, se puede usar una calculadora de 10C por encima de la temperatura ambiente requerirá un rastreo aproximadamente 250 mil de ancho.
20C necesitará ~ 160mil
30C necesitará ~ 130mil
40C necesitará ~ 110mil
Estos cálculos son un estado estable (una vez que el cobre se ha calentado y alcanza el equilibrio térmico), el calor se extiende a otras partes de la placa, especialmente si hay capas adyacentes de cobre. Me preocuparía por el aumento de temperatura como el peor de los casos. 5 segundos es más como DC para térmica, por lo que en algún momento el cable probablemente alcanzará una condición de estado estable. El PWM con un ciclo de trabajo puede tratarse de manera diferente a medida que la potencia promedio disminuye.
La segunda pregunta es: ¿la resistencia en miliohms será un problema para su diseño? Probablemente no, pero algo en que pensar.
La temperatura térmica constante del cubo de 1 micra de cobre es 9.6 nanoSegundos. La temperatura térmica La constante de 10 micrones de cobre es 100 veces más lenta o 960 nanoSegundos. La temperatura térmica La constante de 100 micrones de cobre es 100 veces más lenta, o 96 microsegundos. El grosor de la lámina de CU estándar (1 onza / pie ^ 2) es de 35 micrones, lo suficientemente cerca de 31,6 micrones, por lo que podemos decir con seguridad que la combinación de tiempo del cubo de 35 micrones de la lámina de CU es de 9,6 microsegundos.
Descargar calor a través de FR-4 es difícil, lo que hace que la resistencia térmica sea 200 veces mayor que la CU. Así que tu único camino es a lo largo de la traza de CU. Y esa resistencia térmica es de 70 grados centígrados por vatio por cuadrado de lámina. Un trazo de 10 mil de ancho y 1 pulgada de largo tiene 100 cuadrados, por lo tanto, Rthermal es de 70 * 100 = 7.000 grados centígrados por vatio.
El aumento de temperatura de 30 grados puede ser aceptable, pero sospecho que la pérdida de tensión en el motor a lo largo de las vías sospecha una pérdida de potencia en el motor.
Consideraría agregar una barra de bus que viene en tiras con pasadores de orificio o equivalentes. Hay muchas maneras de hacer esto.
Si una calculadora térmica indica que el aumento de calor es excesivo, quizás se produzca una caída excesiva de voltaje y se produzcan interferencias al cambiar las corrientes reactivas de ESL de pistas y / o ESR de carga capacitiva o V = LdI / dt de reactancia.
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