أداة تزويد الطاقة بالتيار المستمر للوحات الدوائر المطبوعة (PCB)

حاسبة انخفاض الجهد في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)

احسب مقاومة مسار الدائرة المطبوعة (PCB)، وانخفاض الجهد، والجهد المُزوَّد للحمل، وفقدان الطاقة، وهامش التصميم، باستخدام الشكل الهندسي النهائي للنحاس، ودرجة حرارة الموصل، والمسارات المتوازية، والمقاومة التسلسلية الاختيارية.

مسار ذو اتجاه واحد أو ذهابًا وإيابًا مم، بوصة، ميل، درجة مئوية، وفهرنهايت المسارات المتوازية والمقاومة التسلسلية المضافة
حساب انخفاض الجهد ممارسة التحقق من صحة المراجعة
مسار التيار المستمر فحص نقطة التحميل
طول المسار الأحادي L التيار I المصدر تحميل مقاومة النحاس مسار العودة الاختياري
الإمداد 12.00 فولت
تيار الحمل 5.00 أ
الانخفاض المتوقع 137.7 مللي فولت

التحقق التفاعلي من مسار التيار المستمر

حساب انخفاض الجهد في مسارات الدوائر المطبوعة وفقدان الطاقة

استخدم الأبعاد النهائية ودرجة حرارة الموصل. يتم تحديث النتائج على الفور، ويمكنك مقارنة الخسارة المحسوبة بحد انخفاض الجهد الذي حددته.

وحدات الهندسة
وحدات قياس درجة الحرارة
تنسيق حد السحب

مدخلات مسار الطاقة

الهندسة الكهربائية وهندسة النحاس

V
A
مم
مم
C
الكمية
موم
%
تعريف المسار

نموذج المسار النشط

مسار نحاسي أحادي الاتجاه

المقاومة عند التيار المستمر
رقم تعريف السيارة (VIN)
I dV
تحميل
الطول الإجمالي للنحاس
100.0 ملم
المقطع العرضي لكل مسار
0.0700 مم²
التيار لكل مسار
5.00 أ
المقاومة النوعية مع تغير درجة الحرارة
19,273 نانومohm متر
تم استبعاد موقع الطبقة عن قصد.

بالنسبة لنفس الطول والعرض والسماكة ودرجة الحرارة النهائية، لا تتطلب مقاومة النحاس التي تعمل بالتيار المستمر أي مضاعف للطبقات، سواء كان خارجيًا أو داخليًّا. ويُعد ترتيب الطبقات عاملاً مهمًا في السلوك الحراري وسعة التيار، وهو ما يجب التحقق منه بشكل منفصل.

القيم المدخلة تقع ضمن نطاق الفحص الخاص بالآلة الحاسبة
انخفاض الجهد الإجمالي المقدر 137.7 مللي فولت 1.147% من مصدر الطاقة بجهد 12.00 فولت
حالة التصميم هامش جهد كهربائي جيد

الخسارة المحسوبة أقل بكثير من الحد المحدد.

مقاومة المسار الإجمالية 27.532 مللي أوم
مقاومة النحاس فقط 27.532 مللي أوم
جهد الحمل المُزوَّد 11.862 فولت
فقدان الطاقة الكلي 688.31 ميلي واط
كفاءة التسليم 98.85%
كثافة التيار لكل مسار 71,43 A/مم²
انخفاض الجهد المسموح به 360.0 مللي فولت
المساحة المتبقية 222.3 مللي فولت
نوع الطراز مقاومة التيار المستمر للنحاس بعد تعديلها وفقًا لدرجة الحرارة

أساس الحساب

نموذج مقاومة النحاس المُصحَّح حسب درجة الحرارة

تقوم الآلة الحاسبة بفصل مقاومة النحاس عن المقاومة التسلسلية المضافة الاختيارية، ثم تطبق قانون أوم على مسار التيار بالكامل.

01

مقطع عرضي للنحاس

A = W × T

يحدد عرض المسار النهائي وسماكة النحاس النهائية المساحة الموصلة لكل مسار متطابق.

02

المقاومة عند 20 درجة مئوية

R20 = رو20 × L / A

يستخدم النموذج مقاومة النحاس البالغة 1.724e-8 أوم متر عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

03

تصحيح درجة الحرارة

R(T) = R20 × [1 + 0.00393(T - 20)]

يتم ضبط المقاومة النحاسية باستخدام المعامل الخطي القريب من درجة حرارة الغرفة.

04

الجهد وفقدان الطاقة

dV = I × R، P = I² × R

تشمل المقاومة الكلية المسار النحاسي الفعال المتوازي بالإضافة إلى أي مقاومة للموصلات أو الثقوب أو نقاط التلامس التي تم إدخالها.

طول المسار مهم.

اختر «موصل أحادي الاتجاه» عند تقييم مسار الطاقة المُوجه فقط. اختر «الطاقة والعودة» عندما يكون لكل من الموصلين نفس الشكل الهندسي والطول المدخلين. وفي حالة اختلاف الشكل الهندسي لمسار العودة، قم بحساب كل مقطع على حدة أو أضف مقاومة العودة المقاسة كمقاومة متسلسلة.

جودة المدخلات

استخدام الشكل الهندسي النهائي ومسار التيار الفعلي

يُعد تحديد المسار بدقة أكثر أهمية من إضافة أرقام عشرية غير ضرورية إلى النتيجة.

قياس الطول الكهربائي

أدخل الطول الفعلي للموصل المُمدَّد، بما في ذلك الأجزاء الضيقة ذات المغزى. لا تستبدل هذا الطول بمسافة اللوحة المستقيمة.

استخدام الشكل الهندسي النحاسي الجاهز

قد يختلف العرض والسماكة النهائيان عن التصميم الفني والرقائق الأساسية بسبب عمليات الحفر والطلاء والتعويضات المتعلقة بالتصنيع.

استخدام درجة حرارة الموصل

أدخل درجة الحرارة المتوقعة للنحاس، وليس درجة حرارة الغرفة المحيطة فقط. تزداد مقاومة النحاس كلما ارتفعت درجة حرارة الموصل.

إضافة مقاومة غير قابلة للتتبع

استخدم مدخل المقاومة التسلسلية الاختياري للموصلات، ونقاط التلامس، والثقوب الموصلة، والمقاومات الجانبية، أو مقاومة العودة المقاسة التي لا تمثلها هندسة المسار.

تفسير النتائج

استخدام حد انخفاض الجهد كبوابة تصميمية

يقارن هذا الوضع الخسارة المحسوبة بالحد الذي تدخله. ولا يحل محل تحليل التفاوت المسموح به من قبل الجهة التنظيمية، أو التحليل العابر، أو التحليل الحراري.

PASS

أقل من 70% من الحد الأقصى

لا يزال هناك هامش أولي كافٍ للتفاوتات الهندسية، والتغيرات في درجات الحرارة، والوصلات غير المشمولة في النموذج.

مراجعة

من 70% إلى 100% من الحد الأقصى

يتوافق المسار مع الحد المحدد، لكن هامش الأمان فيه محدود. يرجى التأكد من صحة الشكل الهندسي النهائي والتيار في أسوأ الحالات.

فشل

فوق الحد المحدد

قم بتقليل الطول أو التيار، أو زيادة المقطع العرضي للنحاس، أو إضافة مسارات متوازية، أو خفض المقاومة التسلسلية.

الحدود الهندسية

ما تتضمنه الآلة الحاسبة وما يجب أن تتحقق منه الأجهزة

مشمول في التقدير

  • عرض النحاس النهائي، وسماكته، وطوله الكهربائي
  • المقاومة النوعية للنحاس بعد تصحيحها وفقًا لدرجة الحرارة
  • مسار أحادي الاتجاه أو مسار متطابق للذهاب والإياب
  • التوزيع المتساوي للتيار عبر مسارات متوازية متطابقة
  • مقاومة تسلسلية إضافية اختيارية وحد أقصى للانخفاض يحدده المستخدم

التحقق خارج الآلة الحاسبة

  • التدفئة بالتتبع، وتوزيع النحاس، وتدفق الهواء، وظروف الغلاف
  • تضييقات العنق، والمستويات، والتوزيع غير المتساوي للتيار، ومصفوفات الثقوب
  • تفاوت الجهد التنظيمي، والتغيرات المؤقتة في الحمل، والتموج، والارتداد الأرضي
  • تفاوت مقاومة الموصلات، والكابلات، والصمامات، والمقاومات التوازية، ونقاط التلامس
  • قياس أسوأ الحالات عند نقطة الحمل الفعلية

يُعد «DC DROP» جزءًا واحدًا فقط من سلامة الطاقة

استخدم النتيجة لتقييم المسار، ثم تحقق من صحة مسار التوريد بالكامل في ظل ظروف الحمل ودرجة الحرارة الفعلية.

التحقق الهندسي الورقات التقنية المنصات المرجعية

الأدوات الهندسية ذات الصلة

متابعة فحص تصميم اللوحة المطبوعة (PCB) والنظام

استخدم كل آلة حاسبة في اتخاذ القرار الهندسي الخاص بها، بدلاً من تكرار نفس نموذج الإدخال عبر أدوات متعددة.

الأسئلة الشائعة حول انخفاض الجهد في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)

أسئلة عملية حول خسائر مسار الطاقة في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)

احسب خسارة النحاس في مرحلة مبكرة، ثم تحقق من السكة الكاملة عند نقطة الحمل الفعلية.

تركز الإجابات الواردة أدناه على طول المسار، والنحاس المصقول، ودرجة الحرارة، ومسارات العودة، والموصلات المتوازية، وحدود انخفاض الجهد.

مناقشة مسار الطاقة في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)
هل يجب استخدام طول المسار في اتجاه واحد أم طول المسار ذهابًا وإيابًا عند حساب انخفاض الجهد في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)؟

استخدم «الطول في اتجاه واحد» عند فحص موصل الطاقة فقط. واستخدم «الطول ذهابًا وإيابًا» عندما يكون لكل من موصل الطاقة وموصل العودة نفس الشكل الهندسي والطول. وإلا، فقم بنمذجة كل مقطع على حدة.

هل تتميز الطبقة الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) بمقاومة تيار مستمر أعلى؟

ليس عندما تكون أبعاد النحاس النهائي — الطول والعرض والسماكة ودرجة الحرارة — متطابقة. ويؤدي التوزيع الداخلي إلى تغيير السلوك الحراري، لكنه لا يبرر استخدام مضاعف تعسفي لمقاومة التيار المستمر.

ما هي سماكة النحاس التي يجب أن أدخلها؟

استخدم سماكة النحاس النهائية. قد تؤدي عملية الطلاء الخارجي وتفاوتات التصنيع إلى اختلاف القيمة النهائية عن وزن الرقاقة الأصلي.

لماذا يؤدي تغير درجة حرارة الموصل إلى تغير انخفاض الجهد؟

تزداد مقاومة النحاس مع ارتفاع درجة الحرارة. وتقوم الآلة الحاسبة بتطبيق تصحيح خطي لدرجة الحرارة باستخدام معامل قدره 0.00393 لكل درجة مئوية بالقرب من درجة حرارة الغرفة.

كيف يمكنني تضمين الثقوب الموصلة والموصلات؟

أدخل قيمة المقاومة المجمعة المقاسة أو المقدرة في حقل «المقاومة الإضافية للمسلسل». بالنسبة لمصفوفات الثقوب المعقدة، استخدم أولاً «حاسبة تيار ثقوب لوحات الدوائر المطبوعة» المخصصة لهذا الغرض.

هل يمكن لهذه الآلة الحاسبة أن تحل محل عملية التحقق من سلامة الطاقة؟

لا. فهي تُقدِّر خسارة التيار المستمر في حالة الاستقرار. وينبغي أن يشمل التحقق النهائي من الصحة التفاوت المسموح به في المنظم، والسلوك العابر، ومراجعة مسار العودة، والاختبارات الحرارية، وقياس الجهد عند نقطة الحمل.