PCB用直流電源供給ツール

PCB電圧降下計算ツール

完成した銅配線の形状、導体温度、並列経路、およびオプションの直列抵抗を用いて、PCBトレースの抵抗、電圧降下、負荷への供給電圧、電力損失、および設計マージンを計算します。.

片道または往復の経路 mm、インチ、ミル、摂氏、華氏 並列回路と追加された直列抵抗
電圧降下の計算 レビューの妥当性確認の実践
DC電源経路 負荷点チェック
片道距離 L CURRENT I 出典 読み込み中 銅の耐性 オプションの戻りパス
供給 12.00 V
負荷電流 5.00 A
予想される下落幅 137.7 mV

インタラクティブなDCルート検索

PCB配線の電圧降下と電力損失の計算

完成寸法と導体温度を入力してください。結果は即座に更新され、計算された損失が選択した電圧降下限界値と比較されます。.

幾何学の単元
温度の単位
ドロップ制限の形式

電源経路の入力

電気的および銅の形状

V
A
うーん
うーん
C
数量
mΩ
%
パスの定義

アクティブルートモデル

片方向の銅配線

直流抵抗
VIN
I dV
読み込み中
銅線の全長
100.0 mm
経路ごとの断面図
0.0700 mm²
パスごとの電流
5.00 A
温度ごとの比抵抗
19.273 nΩ・m
レイヤーの位置情報は意図的に除外されています。.

完成時の長さ、幅、厚さ、および温度が同じ場合、DC銅の抵抗値には、外部または内部の層数倍率を適用する必要はありません。層の配置は熱特性や電流容量に影響を与えるため、これらについては別途確認する必要があります。.

入力値は計算機の許容範囲内です
推定総電圧降下 137.7 mV 12.00 V電源の1.147%
設計状況 十分な電圧マージン

算出された損失額は、設定された上限を十分に下回っています。.

総経路抵抗 27.532 mΩ
銅のみの抵抗 27.532 mΩ
出力電圧 11.862 V
総電力損失 688.31 mW
配送効率 98.85%
経路あたりの電流密度 71.43 A/mm²
許容電圧降下 360.0 mV
残りの余裕 222.3 mV
モデルタイプ 温度補正済み銅の直流抵抗

算定の基礎

温度補正済み銅抵抗モデル

この計算機は、銅の抵抗と任意に追加された直列抵抗を区別し、その後、電流が流れる経路全体にオームの法則を適用します。.

01

銅の断面

A = W × T

完成時のトレース幅と完成時の銅箔厚さが、同一の各配線の導電面積を決定します。.

02

20℃における抵抗値

R20 = ρ20 × L / A

このモデルでは、20℃における銅の比抵抗を1.724e-8オーム・メートルとして用いている。.

03

温度補正

R(T) = R20 × [1 + 0.00393(T - 20)]

銅の抵抗値は、室温に近い温度における線膨張係数を用いて調整されます。.

04

電圧および電力損失

dV = I × R、P = I² × R

総抵抗には、実効並列銅経路に加え、接続されたコネクタ、ビア、または接点による抵抗が含まれます。.

経路の長さは重要です。.

配線された電源トレースのみを評価する場合は、「単方向導体」を選択してください。両方の導体の入力された形状と長さが同じ場合は、「電源およびリターン」を選択してください。リターンの形状が異なる場合は、各セグメントを個別に計算するか、測定されたリターン抵抗を直列抵抗として追加してください。.

入力の品質

「完成した形状」と「実際の電流経路」を使用する

出力に不必要な小数点以下の桁を追加するよりも、正確な経路の定義の方が重要です。.

電気的長さを測定する

配線された導体の実際の長さ（重要な径が細くなる部分を含む）を入力してください。基板上の直線距離を代用しないでください。.

完成した銅の形状を使用する

エッチング、メッキ、および加工上の許容誤差により、完成品の幅や厚みは、原画やベースフォイルとは異なる場合があります。.

導体温度を使用する

室温だけでなく、予想される銅の温度を入力してください。導体が熱くなるにつれて、銅の抵抗値は増加します。.

非トレース抵抗を追加する

コネクタ、接点、ビア、シャント、またはトレースの形状では表現されない測定された戻り抵抗については、オプションの直列抵抗入力を使用してください。.

結果の解釈

「電圧降下制限」を設計の基準として用いる

このステータスでは、算出された損失と入力した制限値を比較します。これは、規制当局の許容値、過渡現象、または熱解析に代わるものではありません。.

PASS

リミットの70%を下回る

形状公差、温度変動、およびモデル化されていない接続部については、まだ十分な余裕が残されています。.

レビュー

リミットの70%から100%まで

このルートは入力された制限を満たしていますが、余裕は限られています。完成した経路形状と最悪ケースの電流を確認してください。.

失敗

指定した上限を上回る

長さを短くするか、電流を減らすか、銅の断面積を増やすか、並列経路を追加するか、直列抵抗を下げる。.

設計境界

電卓に含まれる機能と、ハードウェアで検証すべき事項

見積もりに含まれるもの

  • 銅線の完成時の幅、厚さ、および電気的長さ
  • 温度補正済み銅の抵抗率
  • 片方向、または送信・受信経路が対称な方式
  • 同一の並列経路間での均等な電流分担
  • オプションの追加直列抵抗およびユーザー定義の電圧降下制限

電卓の外で検証する

  • トレース加熱、銅の広がり、気流、および筐体内の状態
  • ネックダウン、プレーン、不均一な電流分担、およびビアアレイ
  • レギュレータの許容誤差、負荷過渡現象、リップル、およびグランドバウンス
  • コネクタ、ケーブル、ヒューズ、シャント、および接触抵抗の許容差
  • 実際の負荷点における最悪ケースの測定値

DCドロップは、電源インテグリティの一部に過ぎません

その結果を用いてルートを絞り込み、実際の負荷および温度条件下で供給経路全体を検証してください。.

技術的検証 技術ホワイトペーパー リファレンス・プラットフォーム

関連するエンジニアリングツール

PCBおよびシステム設計のチェックを続行する

複数のツールで同じ入力モデルを繰り返し使用するのではなく、それぞれの計算ツールに応じて、個別の技術的判断を行うようにしてください。.

PCBの電圧降下に関するよくある質問

PCBの電力経路損失に関する実用的な疑問

早い段階で銅損を計算し、その後、実際の負荷点においてフルレールの状態を確認してください。.

以下の回答では、経路長、銅の仕上げ、温度、帰路、並列導体、および電圧降下制限に焦点を当てています。.

PCBの電源経路について検討する
PCBの電圧降下を算出する際は、片道距離と往復距離のどちらを使用すべきでしょうか？

電源導体のみを確認する場合は、「片道長さ」を使用してください。電源とリターンが同じ形状および長さである場合は、「往復長さ」を使用してください。それ以外の場合は、各セグメントを個別にモデル化してください。.

PCBの内部層は、直流抵抗が高いのでしょうか？

完成した銅の全長、幅、厚さ、および温度が同一である場合はそうではありません。内部配置によって熱的挙動は変化しますが、それをもって恣意的な直流抵抗の乗数を正当化することはできません。.

銅の厚さはどれを入力すればよいですか？

完成品の銅の厚さを使用してください。外層のメッキや加工公差により、完成時の数値は元の箔の厚さとは異なる場合があります。.

なぜ導体の温度変化によって電圧降下が生じるのでしょうか？

銅の抵抗値は温度の上昇とともに増加します。この計算機では、室温付近において摂氏1度あたり0.00393という係数を用いて、線形温度補正を適用しています。.

ビアやコネクタはどのように配置すればよいでしょうか？

「追加の直列抵抗」フィールドに、測定値または推定値の合計抵抗値を入力してください。複雑なビア配列の場合は、まず専用の「PCBビア電流計算ツール」をご利用ください。.

この計算ツールは、電力整合性の検証に代わるものとなるでしょうか？

いいえ。これは定常状態の直流損失を推定したものです。最終的な検証には、レギュレータの許容誤差、過渡応答、リターンパスの確認、熱試験、および負荷点での電圧測定を含める必要があります。.