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OUTIL D'ALIMENTATION EN COURANT CONTINU POUR CIRCUITS IMPRIMÉS
Calculateur de chute de tension sur circuit imprimé
Calculez la résistance des pistes du circuit imprimé, la chute de tension, la tension fournie à la charge, les pertes de puissance et la marge de conception à l'aide de la géométrie finale du cuivre, de la température des conducteurs, des chemins parallèles et de la résistance en série (facultative).
Itinéraire aller simple ou aller-retour
mm, pouces, mils, degrés Celsius et degrés Fahrenheit
Circuits en parallèle et résistance en série ajoutée
PARCOURS DU COURANT CONTINU
VÉRIFICATION DU POINT DE CHARGE
APPROVISIONNEMENT
12,00 V
COURANT DE CHARGE
5,00 A
BAISSE ESTIMÉE
137,7 mV
VÉRIFICATION INTERACTIVE D'ITINÉRAIRE À WASHINGTON DC
Calculer la chute de tension et la perte de puissance des pistes d'un circuit imprimé
Utilisez les cotes finies et la température du conducteur. Les résultats s'actualisent immédiatement et vous permettent de comparer la perte calculée à la limite de chute de tension que vous avez sélectionnée.
ENTRÉES DU CIRCUIT D'ALIMENTATION
Géométrie électrique et géométrie du cuivre
V
A
mm
mm
euh
C
quantité
mOhm
%
Définition du chemin d'accès
MODÈLE D'ITINÉRAIRE ACTIF
Piste de cuivre unidirectionnelle
NIV
I
dV
CHARGER
- Longueur totale du cuivre
- 100,0 mm
- Section transversale par trajectoire
- 0,0700 mm²
- Courant par voie
- 5,00 A
- Résistivité en fonction de la température
- 19,273 nOhm·m
L'emplacement du calque est volontairement omis.
Pour une longueur, une largeur, une épaisseur et une température finales identiques, la résistance du cuivre en courant continu ne nécessite pas de multiplicateur de couche externe ou interne. Le placement des couches a une incidence sur le comportement thermique et la capacité de courant, qui doivent être vérifiés séparément.
Les valeurs saisies se situent dans la plage de calcul de la calculatrice
CHUTE DE TENSION TOTALE ESTIMÉE
137,7 mV
1,1471 TP3T de l'alimentation de 12,00 V
ÉTAT DE LA CONCEPTION
Bonne marge de tension
La perte calculée se situe largement en dessous de la limite fixée.
Résistance totale du circuit
27,532 mOhm
Résistance exclusivement en cuivre
27,532 mOhm
Tension de charge fournie
11,862 V
Perte totale de puissance
688,31 mW
Efficacité des livraisons
98.85%
Densité de courant par voie
71,43 A/mm²
Chute de tension admissible
360,0 mV
Marge restante
222,3 mV
BASE DE CALCUL
Modèle de résistance du cuivre corrigé en fonction de la température
Le calculateur distingue la résistance du cuivre de la résistance en série ajoutée (facultative), puis applique la loi d'Ohm à l'ensemble du circuit.
Section transversale en cuivre
A = W × T
La largeur finale de la piste et l'épaisseur finale du cuivre déterminent la surface conductrice de chaque piste identique.
Résistance à 20 °C
R20 = rho20 × L / A
Le modèle utilise une résistivité du cuivre de 1,724e-8 ohm-mètre à 20 °C.
Correction de température
R(T) = R20 × [1 + 0,00393(T - 20)]
La résistance du cuivre est ajustée à l'aide du coefficient linéaire à température proche de la température ambiante.
Perte de tension et de puissance
dV = I × R, P = I² × R
La résistance totale comprend la résistance effective du circuit parallèle en cuivre, ainsi que toute résistance liée aux connecteurs, aux vias ou aux contacts.
La longueur du chemin a son importance.
Sélectionnez « Conducteur unidirectionnel » lorsque vous évaluez uniquement la piste d'alimentation tracée. Sélectionnez « Alimentation et retour » lorsque les deux conducteurs présentent la même géométrie et la même longueur. Si la géométrie du retour est différente, calculez chaque segment séparément ou ajoutez la résistance de retour mesurée en tant que résistance en série.
QUALITÉ DE L'ENTRÉE
Utiliser la géométrie finale et le chemin réel du courant
Il est plus important de définir un itinéraire avec précision que d'ajouter des décimales superflues au résultat.
Mesurer la longueur électrique
Indiquez la longueur réelle du conducteur acheminé, y compris les sections de rétrécissement significatives. Ne vous basez pas sur la distance en ligne droite sur la carte.
Utiliser la géométrie en cuivre finie
La largeur et l'épaisseur finales peuvent différer de celles indiquées sur le fichier graphique et la feuille de base en raison des tolérances liées à la gravure, au placage et à la fabrication.
Température du conducteur d'utilisation
Indiquez la température prévue du cuivre, et pas seulement la température ambiante de la pièce. La résistance du cuivre augmente à mesure que le conducteur se réchauffe.
Ajouter une résistance non traçable
Utilisez l'entrée de résistance en série (en option) pour les connecteurs, les contacts, les vias, les shunts ou la résistance de retour mesurée qui n'est pas représentée par la géométrie des pistes.
INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
Utiliser la limite de chute de tension comme critère de conception
Ce statut compare la perte calculée à la limite que vous avez saisie. Il ne remplace pas l'analyse de la tolérance réglementaire, des transitoires ou de la température.
En dessous de 70% de la limite
Il reste une marge utile pour tenir compte des tolérances géométriques, des variations de température et des raccordements non modélisés.
De 70% à 100% de la limite
L'itinéraire respecte la limite saisie, mais la marge est réduite. Vérifiez la géométrie finale et le courant dans le pire des cas.
Au-dessus de la limite saisie
Réduire la longueur ou l'intensité, augmenter la section du cuivre, ajouter des chemins parallèles ou diminuer la résistance en série.
PERIMETRE TECHNIQUE
Ce que comprend le calculateur et ce que le matériel doit vérifier
Inclus dans le devis
- Largeur, épaisseur et longueur électrique du cuivre fini
- Résistivité du cuivre corrigée en fonction de la température
- Circuit unidirectionnel ou circuit symétrique d'alimentation et de retour
- Répartition égale du courant entre des voies parallèles identiques
- Résistance en série supplémentaire (en option) et limite de chute définie par l'utilisateur
Vérifier en dehors de la calculatrice
- Chauffage par câble chauffant, étalement du cuivre, débit d'air et conditions à l'intérieur du boîtier
- Rétrécissements, plans, répartition non uniforme du courant et réseaux de vias
- Tolérance du régulateur, transitoires de charge, ondulation et rebond de masse
- Tolérance relative aux connecteurs, câbles, fusibles, shunts et résistances de contact
- Mesure du scénario le plus défavorable au point de charge réel
LA CHUTE DE TENSION CC NE CONSTITUE QU'UNE PARTIE DE L'INTÉGRITÉ DE L'ALIMENTATION
Utilisez ce résultat pour sélectionner un itinéraire, puis validez l'ensemble du parcours d'approvisionnement dans des conditions réelles de charge et de température.
OUTILS D'INGÉNIERIE CONNEXES
Poursuivre la vérification de la conception du circuit imprimé et du système
Utilisez chaque calculateur pour la décision technique qui lui est propre, plutôt que de réutiliser le même modèle d'entrée dans plusieurs outils.
Conception électrique des circuits imprimés
Calculateur de largeur de piste pour circuits imprimés → Convertisseur de poids du cuivre des circuits imprimés → Calculateur de courant des vias de circuits imprimés → Calculateur d'impédance des circuits imprimés →Planification énergétique et thermique
Calculateur de consommation électrique en courant continu → Calculateur d'alimentation 12 V / 24 V → Calculateur de résistance thermique → Calculateur de marge thermique du processeur →Présentation des systèmes Mini-ITX
Vérificateur de dimensions et d'espaces libres pour cartes Mini-ITX → Calculateur de puissance pour cartes mères Mini-ITX → Calculateur du MTBF des PC industriels →FAQ sur la chute de tension sur les circuits imprimés
Questions pratiques sur les pertes dans les circuits d'alimentation des circuits imprimés
Calculez dès le départ les pertes dans le cuivre, puis vérifiez l'ensemble du rail au niveau du point de charge réel.
Les réponses ci-dessous portent sur la longueur du circuit, le cuivre de finition, la température, les circuits de retour, les conducteurs parallèles et les limites de chute de tension.
Analyse d'un circuit d'alimentation sur un circuit impriméPour calculer la chute de tension sur un circuit imprimé, faut-il utiliser la longueur aller simple ou la longueur aller-retour ?
Utilisez la longueur aller simple lorsque vous vérifiez uniquement le conducteur d'alimentation. Utilisez la longueur aller-retour lorsque le conducteur d'alimentation et le conducteur de retour ont la même géométrie et la même longueur. Dans le cas contraire, modélisez chaque segment séparément.
Une couche interne d'un circuit imprimé présente-t-elle une résistance en courant continu plus élevée ?
Pas lorsque la longueur, la largeur, l'épaisseur et la température du cuivre fini sont identiques. L'emplacement interne modifie le comportement thermique, mais cela ne justifie pas l'application d'un coefficient multiplicateur arbitraire de la résistance en courant continu.
Quelle épaisseur de cuivre dois-je indiquer ?
Tenez compte de l'épaisseur finale du cuivre. Le placage de la couche externe et les tolérances de fabrication peuvent entraîner un écart entre la valeur finale et le poids initial de la feuille.
Pourquoi la température d'un conducteur modifie-t-elle la chute de tension ?
La résistance du cuivre augmente avec la température. Le calculateur applique une correction linéaire en fonction de la température à l'aide d'un coefficient de 0,00393 par degré Celsius à une température proche de la température ambiante.
Comment dois-je intégrer les vias et les connecteurs ?
Saisissez la résistance combinée, mesurée ou estimée, dans le champ « Résistance série supplémentaire ». Pour les réseaux de vias complexes, utilisez d'abord le calculateur de courant de via pour circuits imprimés prévu à cet effet.
Ce calculateur peut-il remplacer la validation de l'intégrité de l'alimentation ?
Non. Il s'agit d'une estimation des pertes en courant continu en régime permanent. La validation finale doit inclure la tolérance du régulateur, le comportement transitoire, l'analyse du chemin de retour, les essais thermiques et la mesure de la tension au point de charge.