Me preguntaba si una traza de PCB puede soportar corrientes pico, más grandes que la corriente nominal. Por ejemplo, utilizando una calculadora de ancho de traza de PCB, una traza de 7 mm soporta 8A, pero ¿puede soportar corrientes de pico más grandes? Si es así, ¿cuál es la duración del pico y el valor de la corriente admitida y cómo se calcula?
Hay una diferencia entre "pico" y "sostenido".
Como han señalado otros, el tiempo importa aquí.
Cuando define la corriente "máxima sostenida", generalmente la aborda como un sistema de estado estable; dada la temperatura máxima permitida del cobre y conociendo la impedancia térmica del conductor al entorno, ¿cuál es la potencia máxima de estado estable? Podemos disipar en el conductor.
Cuando hablamos de corrientes pico, la clave aquí es que no alcanzamos un estado estable. El cobre tiene una cierta masa térmica. Esto significa que podemos bombear más corriente a través del conductor durante un corto período, siempre y cuando no superemos nuestra temperatura máxima permitida. La corriente tiene que calentar el cobre primero: si el pulso de corriente dura menos que el tiempo que tomaría calentar el cobre más allá de esta temperatura nominal máxima, no hay problema.
Esto también significa que cuanto más corto sea el pulso, mayor será el valor.
Cuando se usa un modelo resistivo para simular temperaturas, la masa térmica está representada por una capacitancia, y la impedancia térmica a la atmósfera es una resistencia. El pulso de corriente sería un pico de potencia (corriente térmica) a través de este filtro RC.
La lámina de cobre tiene 0.0005 ohmios por cuadrado, en el espesor estándar de 1 onza / pie ^ 2. Esa lámina tiene 35 micrones de espesor. Un cubo de eso es ~~ 50,000 micrones cúbicos.
Usando el calor específico para silicio (respuesta rápida) de 2 picoJoules por micrómetro cúbico por grado Centi, el cubo de cobre anterior tiene un calor específico de
$$ 50,000 micrones cúbicos * 2 picoJoules / micrones cúbicos / grado Centi $$
O 100,000 picoJoules por grado Centi. o 0.1 microJoules por grado Centi.
¿Qué tan rápido calentarán 1,000 amperios que el cubo de cobre de 35 micrones? La resistencia es de 0.0005 ohmios. La potencia es I I R = 1000 * 1000 * 0.0005 = 500 vatios de energía.
A 500 vatios, o 500 julios / segundo, la tasa de aumento es de 5 mil millones de grados C por segundo. En aproximadamente un microsegundo, tienes 5.000 grados C, ¿plasma?