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HERRAMIENTA DE INTEGRIDAD DE ALIMENTACIÓN PARA PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO
Calculadora de corriente en vías de PCB
Calcular la capacidad de corriente de las vías con recubrimiento, el aumento de temperatura, la resistencia, la caída de tensión, la pérdida de potencia y el número de vías en paralelo necesarias para una transición de alimentación de corriente continua.
Geometría del orificio acabado
Vías paralelas mediante matrices
mm, µm, mil, °C y °F
TRANSICIÓN DE POTENCIA MEDIANTE EL MODELO DE MATRIZ
APLICADO4,00 A
MATRIZ4 VIAS
CAPACIDAD ESTIMADA5.16 A
MODELO ACTIVO Filtrado tipo IPC-2221 + resistencia de cobre en forma de barril
CRIBADO CON TAMIZ DE BARRIL CHAPADO
Cálculo a partir de la capacidad, el aumento de temperatura y las pérdidas en corriente continua
Utiliza las dimensiones finales del recubrimiento y la corriente total que atraviesa la matriz de vías. La calculadora parte de la base de que todas las vías son idénticas, el trazado está equilibrado y el reparto de corriente es aproximadamente igual.
A TRAVÉS DE LA GEOMETRÍA
Dimensiones del cañón acabado
mm
Utiliza el orificio ya terminado tras el recubrimiento de cobre.
µm
Utiliza el espesor mínimo de cobre del cañón acabado.
mm
Para los orificios pasantes, utilice el grosor final de la placa de circuito impreso.
vías
Vías idénticas que comparten la misma transición de CC.
LÍMITE DE CARGA Y TÉRMICO
Condiciones de funcionamiento
A
Corriente continua total sostenida.
°C
Límite de diseño por encima de la temperatura ambiente local.
°C
Temperatura del aire o de la zona de la tabla.
MODELO DE CÁLCULO TRANSPARENTE
Cómo se calcula la capacidad de corriente de las vías de las placas de circuito impreso
La calculadora separa la selección empírica de la capacidad de corriente de los cálculos de resistencia y pérdidas en corriente continua basados en la geometría, de modo que el resultado no oculta supuestos en un valor nominal sin explicar.
Área del barril de cobre
A = π × ((D/2 + T)² − (D/2)²)Utiliza la sección transversal anular exacta del cobre, calculada a partir del diámetro final del orificio y del espesor final del recubrimiento.
Evaluación de la capacidad de corriente
I = 0,024 × ΔT⁰,⁴⁴ × A⁰,⁷²⁵Aplica la correlación de conductores internos de la norma IPC-2221 anterior a un conducto de vía, y luego la escala a vías paralelas idénticas.
Aumento estimado de la temperatura
ΔT = (Ivia / (0,024 × A0,725))1/0,44Invierte esa misma correlación utilizando la corriente aplicada por vía, lo que permite mantener la coherencia entre los valores de capacidad y de aumento de temperatura.
Resistencia y pérdidas en corriente continua
R = ρ(T) × L / ACalcula la resistencia del cilindro de cobre, la resistencia de la matriz en paralelo, la caída de tensión y la pérdida de potencia I²R a la temperatura de funcionamiento estimada.
Utiliza el resultado de la capacidad como criterio de selección inicial para el diseño
La norma IPC-2152 indica que el aumento de temperatura de los conductores depende de la estructura de la placa, los planos de cobre, el montaje, el entorno y los límites térmicos. Las matrices de vías también se ven afectadas por efectos de reparto de corriente e interacción térmica que una calculadora en línea no puede modelar por completo.
LA CALIDAD DE LOS DATOS DE ENTRADA ES IMPORTANTE
Utiliza las dimensiones finales de las vías, no las suposiciones nominales de taladrado
El dato más útil es el que procede de la información de fabricación que describe el cilindro chapado ya terminado. El diámetro nominal del taladro, el peso de la lámina de cobre y el chapado final de las vías no son valores intercambiables.
| Entrada | Fuente preferida | Por qué es importante |
|---|---|---|
| Diámetro del orificio acabado | Especificaciones del fabricante para los orificios terminados | Define el diámetro interior del cilindro de cobre recubierto. |
| Espesor final del recubrimiento | Requisito mínimo de cobre en el PTH | Controla directamente el área de la sección transversal del cañón y su resistencia. |
| Longitud del cañón | Espesor final de la placa o de la capa | Los tubos más largos aumentan la resistencia y la caída de tensión continua. |
| Número de vías paralelas | Transición real de la potencia distribuida | La capacidad solo aumenta cuando las vías comparten la corriente de forma eficaz. |
| Corriente aplicada | Análisis de la red ferroviaria o caso más desfavorable calculado | Utiliza la corriente continua máxima sostenida, no la corriente media en reposo. |
PRIORIDAD DE LAS PRUEBAS
¿En qué valor debes confiar?
- Requisitos mínimos para los fabricantes: Orificio acabado y capa mínima de cobre.
- Carga medida: corriente sostenida en la vía en el peor de los casos.
- Presupuesto de diseño: corriente indicada en la ficha técnica o en el presupuesto de potencia.
RESPUESTA DE DISEÑO PRÁCTICO
Qué hay que cambiar cuando una matriz de vías tiene un margen de maniobra limitado
Utiliza el resultado para identificar el siguiente ajuste geométrico o de disposición. Cada acción modifica una parte diferente de la trayectoria eléctrica y térmica.
Añadir vías paralelas
Reduce la corriente por barril y la resistencia total de la matriz cuando el trazado alimenta cada vía de forma simétrica.
Aumentar el contenido de cobre del cañón
Un mayor espesor del recubrimiento final aumenta la superficie conductora sin necesidad de un orificio final más grande.
Acortar el cañón
Las transiciones ciegas o enterradas pueden reducir la resistencia, pero conllevan costes de fabricación y limitan la fiabilidad.
Mejorar el reparto de la corriente
Utiliza trazos de longitud similar y accesos de cobre alrededor de cada vía, en lugar de alimentar primero una sola vía.
INCLUIDO EN ESTA HERRAMIENTA
Comprobación eléctrica de corriente continua
- Superficie de cobre del cañón chapado
- Estimación de corriente según la norma IPC-2221
- Estimación del aumento de la temperatura
- Resistencia, caída de tensión y pérdida I²R
- Matriz paralela ideal de reparto equitativo
COMPROBAR FUERA DE LA HERRAMIENTA
Límites de producción y fiabilidad
- Distribución real del recubrimiento y huecos
- Dispersión térmica plana y cobre local
- Interacción térmica en una matriz densa
- Corriente pulsada, transitoria y de alta frecuencia
- Capacidad de taladrado y relación de aspecto de la máquina de fabricación
REVISIÓN DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO DE ALTA CORRIENTE
¿Es necesario validar la transición energética en su totalidad?
Revisa la matriz de vías junto con el ancho de las pistas, los planos de cobre, los límites de los conectores, el aumento de temperatura, la capacidad de fabricación y el ciclo de trabajo real.PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LA CORRIENTE EN LAS VÍAS DE LAS PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO
Preguntas prácticas sobre la capacidad de las vías y las pérdidas en corriente continua
LISTA DE COMPROBACIÓN DEL DISEÑO
Utiliza el resultado con la estructura real de fabricación
Antes de la puesta en marcha, comprueba el recubrimiento mínimo final, la corriente máxima sostenida, el acceso del cobre alrededor de la matriz y la geometría de distribución de la corriente.Consultar las plataformas de referencia →¿Cuánta corriente puede transportar una vía de una placa de circuito impreso de 0,3 mm?
La capacidad depende del recubrimiento final, del aumento de temperatura, de la longitud del tambor y del cobre circundante. Para un orificio con un diámetro final de 0,3 mm y un recubrimiento de 25 µm, es necesario conocer esos valores antes de calcular la corriente.
¿Cómo se calcula la corriente que pasa por varias vías de una placa de circuito impreso?
Divide la corriente total entre las vías paralelas idénticas solo cuando el diseño las alimente de manera uniforme. Un acceso desigual a las pistas puede sobrecargar la primera vía o la de menor resistencia.
¿Influye el espesor del recubrimiento de las vías de los PCB en la capacidad de corriente?
Sí. Un acabado de cobre más grueso aumenta la sección transversal del cilindro, reduce la resistencia, disminuye la caída de tensión y aumenta la estimación de la capacidad de corriente en la primera pasada.
¿Cómo se calcula la caída de tensión en las vías de un circuito impreso?
La calculadora calcula la resistencia del cilindro de cobre a partir de la resistividad, la longitud del cilindro y el área anular del cobre; a continuación, aplica la fórmula V = I × R a la matriz de vías paralelas.
¿Puede la norma IPC-2221 predecir con precisión el aumento de temperatura en las vías de las placas de circuito impreso?
Se trata de una correlación inicial útil, no de un modelo térmico completo. Los planos, la estructura de las placas, el espaciado, el flujo de aire y las fuentes de calor cercanas pueden alterar el aumento de temperatura medido.
¿Debo introducir el diámetro de la broca o el diámetro final del orificio pasante?
Introduce el diámetro final del orificio tras el recubrimiento. El cálculo de la superficie del tambor suma por separado el espesor final del cobre y no debe utilizar el diámetro del taladro sin recubrir.