PCB Trace Current Calculator

Categorie: Technologie
- 23 juni 2025
| |

Bereken de maximale stroomcapaciteit, temperatuurstijging en vereiste tracebreedte voor uw PCB-ontwerp op basis van de industrienormen IPC-2152 en IPC-2221.

PCB-parameters

Standaardwaarden: 0.5, 1, 2, 3 oz
1 mil = 0.0254 mm
Externe traces kunnen warmte beter afvoeren

Elektrische parameters

A
Voor %-modus, voer waarde in ten opzichte van de voedingsspanning
°C
Typisch 10-40°C boven omgevingstemperatuur
°C

Geavanceerde instellingen

IPC-2152 is nauwkeuriger voor de meeste toepassingen

Theorie van PCB Trace Stroomcapaciteit

De stroomcapaciteit van PCB-traces wordt bepaald door meerdere factoren, waaronder de dikte van het koper, de breedte, de tolerantie voor temperatuurstijging en de locatie binnen de PCB. Industrienormen bieden richtlijnen om veilige en betrouwbare ontwerpen te waarborgen.

Belangrijke factoren in de stroomcapaciteit van PCB-traces
  • Kopergewicht: Dikker koper staat hogere stroom toe voor dezelfde breedte
  • Trace-breedte: Brede traces kunnen meer stroom dragen
  • Temperatuurstijging: Hogere acceptabele temperatuurstijging staat meer stroom toe
  • Trace-locatie: Externe traces voeren warmte beter af dan interne traces
  • Trace-lengte: Beïnvloedt spanningsval en totale weerstand
  • Omgevingstemperatuur: Hogere omgevingstemperaturen verminderen de stroomcapaciteit
Normen en formules
  • IPC-2152: Moderne standaard met nauwkeurigere stroomwaarden op basis van uitgebreide tests
  • IPC-2221: Oudere standaard die doorgaans conservatiever is
  • Weerstandsberekening: R = ρ × L / (W × T) waarbij ρ de resistiviteit van koper is
  • Spanningsval: V = I × R waarbij I de stroom is en R de traceweerstand
  • Vermogensverliezen: P = I² × R bepaalt de temperatuurstijging
Ontwerpoverwegingen
  • Veiligheidsmarge: Neem een veiligheidsmarge van 20-30% op voor kritische toepassingen
  • Thermische ontlasting: Overweeg thermische ontlastingspads voor hoogstroomverbindingen
  • Koellichamen: Grote kopergebieden kunnen fungeren als koellichamen voor hoogstroomtraces
  • Trace-routing: Minimaliseer de trace-lengte voor hoogstroompaden
  • Laagontwerp: Gebruik dikker koper op stroomverdelingslagen
  • Via-stitching: Meerdere vias kunnen worden gebruikt voor stroomdeling tussen lagen

Disclaimer: Deze calculator biedt schattingen op basis van PCB-industrienormen en empirische formules. De werkelijke stroomcapaciteit kan variëren op basis van het bordontwerp, materialen en omgevingsomstandigheden. Voor kritische toepassingen met hoge vermogens, raadpleeg een PCB-ontwerpspecialist en overweeg thermische simulatie of testen.

Wat is de PCB Trace Current Calculator?

De PCB Trace Current Calculator is een praktische tool voor ingenieurs, studenten en elektronica-ontwerpers die de stroomdragende capaciteit van printplaat (PCB) sporen moeten inschatten. Het vereenvoudigt het proces van het berekenen hoe breed een koperen spoor moet zijn om veilig elektrische stroom te dragen, wat helpt om oververhitting en mogelijke circuitstoringen te voorkomen. Deze calculator is gebaseerd op de IPC-2152 en IPC-2221 normen—beide algemeen erkend in PCB-ontwerp.

Waarom deze calculator gebruiken?

Deze calculator helpt ervoor te zorgen dat uw PCB-ontwerpen elektrisch veilig en betrouwbaar zijn door snel te analyseren:

  • Maximale stroom die een spoor kan dragen
  • Benodigde spoorbreedte voor een gegeven stroom
  • Verwachte temperatuurstijging door stroomdoorvoer
  • Spanningsval en vermogensverliezen

Door deze tool te gebruiken, kunt u weloverwogen ontwerpeisen maken die het risico op oververhitting verminderen, de spanningsstabiliteit waarborgen en voldoen aan de industrienormen voor ontwerp.

Hoe de calculator te gebruiken

  1. Voer het kopergewicht in (bijv. 1 oz is typisch voor standaard PCB's).
  2. Geef de spoorlengte en spoorbreedte op.
  3. Kies de spoorlocatie – externe of interne lagen van de PCB.
  4. Voer uw gewenste stroom en acceptabele spanningsval in.
  5. Stel de maximale temperatuurstijging en omgevingstemperatuur in.
  6. Kies wat u wilt berekenen: maximale stroom, vereiste spoorbreedte of temperatuurstijging.
  7. Klik op Bereken om uw resultaten te krijgen, inclusief visuele grafieken en gedetailleerde ontwerprecommendaties.

Nuttige formules

Weerstand: \( R = \frac{ρ × L}{A} \)
Spanningsval: \( V = I × R \)
Vermogensverlies: \( P = I^2 × R \)
Stroomcapaciteit van het spoor (IPC-2152): \( I = k × (\Delta T)^{0.5} × W^{0.44} × T^{0.725} \)

Toepassingen in de echte wereld

Of u nu een op maat gemaakt apparaat maakt of de haalbaarheid van een ontwerp controleert, deze calculator helpt bij veilige lay-outplanning. Het kan complementair zijn aan tools zoals een iMac-prestatietool of knelpuntanalyse-systeem door essentiële elektrische inzichten te bieden. Beschouw het als de elektrische tegenhanger van een voedingscalculator of netwerk-downloadsnelheidstest.

Veelgestelde vragen

  • Kan ik dit op een Mac gebruiken? Ja. Het werkt naadloos in browsers op macOS, waardoor het een uitstekende aanvulling is op uw iMac-computingtool kit.
  • Welke standaard moet ik kiezen: IPC-2152 of IPC-2221? IPC-2152 is moderner en nauwkeuriger. Gebruik IPC-2221 voor conservatieve schattingen.
  • Is het resultaat nauwkeurig voor alle PCB-materialen? De calculator is gebaseerd op standaard FR4-materiaal. Voor andere materialen kunnen de resultaten variëren.
  • Kan dit professionele simulatie-tools vervangen? Het is het beste voor schattingen in een vroeg stadium. Voor missie-kritische ontwerpen, combineer het met thermische simulatie of labtesten.

Hoe deze tool helpt

  • Vermindert trial-and-error in PCB-spoorontwerp
  • Waarborgt veiligere ontwerpen door oververhitting van sporen te voorkomen
  • Bespaar tijd door belangrijke elektrische berekeningen te automatiseren
  • Ondersteunt zowel hobbyisten als professionals met eenvoudige invoer en grafieken

De PCB Trace Current Calculator staat naast populaire engineeringtools zoals bestandsoverdracht-snelheidsschatters, internet-snelheid-downloadtools en RAID-configuratiegidsen als een must-have voor efficiënt, goed geïnformeerd ontwerpproces.