ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ

Калькулятор падения напряжения на печатной плате

Рассчитайте сопротивление трасс печатной платы, падение напряжения, напряжение на нагрузке, потери мощности и запас по расчёту, используя данные о готовой геометрии медных трасс, температуре проводников, параллельных путях и дополнительном последовательном сопротивлении.

Маршрут в одну сторону или туда и обратно мм, дюйм, мил, Цельсий и Фаренгейт Параллельные цепи и дополнительное последовательное сопротивление
Рассчитать падение напряжения Практика проверки правильности рецензий
ЦЕПЬ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРОВЕРКА ТОЧКИ НАГРУЗКИ
ДЛИНА В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ L ТОК I ИСТОЧНИК ЗАГРУЗИТЬ УСТОЙЧИВОСТЬ К МЕДИ АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ПУТЬ ВОЗВРАТА
ПОСТАВКА 12,00 В
ТОК НАГРУЗКИ 5,00 A
ПРЕДПОЛАГАЕМОЕ ПАДЕНИЕ 137,7 мВ

ИНТЕРАКТИВНАЯ ПРОВЕРКА МАРШРУТА В ВАШИНГТОНЕ

Расчет падения напряжения на трассе печатной платы и потерь мощности

Используйте конечные размеры и температуру проводника. Результаты обновляются мгновенно, и вы можете сравнить рассчитанные потери с выбранным вами пределом падения напряжения.

Единицы измерения в геометрии
Единицы измерения температуры
Формат ограничения количества падений

ВХОДЫ ПИТАНИЯ

Электрическая и медная геометрия

V
A
мм
мм
C
количество
мОм
%
Определение пути

МОДЕЛЬ АКТИВНОГО МАРШРУТА

Односторонняя медная дорожка

СОПРОТИВЛЕНИЕ В ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
VIN
I dV
ЗАГРУЗИТЬ
Общая длина медной проволоки
100,0 мм
Поперечное сечение по каждому пути
0,0700 мм²
Ток на каждом пути
5,00 A
Удельное сопротивление в зависимости от температуры
19,273 нОм·м
Расположение слоя намеренно не указано.

При одинаковых значениях конечной длины, ширины, толщины и температуры сопротивление меди в режиме постоянного тока не требует применения внешнего или внутреннего множителя слоя. Расположение слоев влияет на тепловые характеристики и токовую нагрузочную способность, которые следует проверять отдельно.

Введенные данные находятся в пределах диапазона расчета калькулятора
ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ ОБЩИЙ ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ 137,7 мВ 1.147% при напряжении питания 12,00 В
СТАТУС ПРОЕКТА Хороший запас по напряжению

Рассчитанный убыток значительно ниже установленного предела.

Общее сопротивление трассы 27,532 мОм
Резистор, состоящий исключительно из меди 27,532 мОм
Напряжение на выходе 11,862 В
Общая потеря мощности 688,31 мВт
Эффективность доставки 98.85%
Плотность тока на один путь 71,43 А/мм²
Допустимый перепад напряжения 360,0 мВ
Оставшийся запас по высоте 222,3 мВ
ТИП МОДЕЛИ Сопротивление меди при постоянном токе с поправкой на температуру

ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА

Модель сопротивления меди с поправкой на температуру

Калькулятор выделяет сопротивление меди из общего сопротивления с учетом дополнительного последовательного сопротивления, а затем применяет закон Ома к полному пути прохождения тока.

01

Поперечное сечение медной проволоки

A = W × T

Ширина готовой трассы и толщина готового медного слоя определяют площадь проводимости каждой идентичной трассы.

02

Сопротивление при 20 °C

R20 = ρ20 × L / A

В модели используется значение удельного сопротивления меди, равное 1,724e-8 Ом·м при температуре 20 °C.

03

Коррекция температуры

R(T) = R20 × [1 + 0,00393(T – 20)]

Сопротивление медного проводника регулируется с использованием линейного коэффициента, соответствующего температуре, близкой к комнатной.

04

Напряжение и потери мощности

dV = I × R, P = I² × R

Общее сопротивление включает в себя эффективное сопротивление параллельного медного пути, а также сопротивление введенных разъемов, переходных отверстий или контактов.

Длина пути имеет значение.

Выберите «Односторонний проводник», если оценивается только проложенная питающая дорожка. Выберите «Питание и обратный проводник», если для обоих проводников введены одинаковые геометрические параметры и длины. При различной геометрии обратного проводника рассчитайте каждый сегмент отдельно или добавьте измеренное сопротивление обратного проводника в качестве последовательного сопротивления.

КАЧЕСТВО ВХОДНЫХ ДАННЫХ

Используйте готовую геометрию и реальный путь прохождения тока

Точное определение маршрута важнее, чем добавление лишних знаков после запятой в выходные данные.

Измерение электрической длины

Укажите фактическую длину проложенного проводника, включая значимые участки сужения. Не принимайте за основу расстояние по прямой на печатной плате.

Использовать готовую геометрию из меди

Конечные значения ширины и толщины могут отличаться от указанных в макете и на исходной фольге из-за погрешностей, связанных с травлением, гальваническим покрытием и технологическим производством.

Использовать температуру проводника

Укажите ожидаемую температуру меди, а не только температуру окружающей среды. Сопротивление меди увеличивается по мере нагрева проводника.

Добавить сопротивление, не поддающееся отслеживанию

Используйте дополнительный ввод значения последовательного сопротивления для разъемов, контактов, переходных отверстий, шунтов или измеренного сопротивления обратного пути, которое не отражается геометрией трассы.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Использовать ограничение падения напряжения в качестве критерия проектирования

Этот показатель сравнивает расчетные потери с заданным вами пределом. Он не заменяет расчеты допустимых отклонений, переходных процессов или теплового режима, проводимые регулирующими органами.

PASS

Ниже уровня 70%

Остаётся достаточный запас на допуски по геометрии, колебания температуры и немоделируемые соединения.

ОБЗОР

От 70% до 100% предельного значения

Маршрут соответствует введенному ограничению, но запас по нему невелик. Подтвердите окончательную геометрию и максимальный ток в худшем случае.

НЕУДАЧА

Выше введенного лимита

Уменьшите длину или силу тока, увеличьте площадь поперечного сечения медного проводника, добавьте параллельные цепи или уменьшите последовательное сопротивление.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ

Что входит в состав калькулятора и что необходимо проверить на аппаратном уровне

Включено в смету

  • Ширина, толщина и электрическая длина готового медного изделия
  • Удельное сопротивление меди с поправкой на температуру
  • Однонаправленный или симметричный канал передачи и обратной связи
  • Равномерное распределение тока по одинаковым параллельным путям
  • Дополнительное сопротивление цепи (опционально) и заданное пользователем ограничение падения напряжения

Проверить вне калькулятора

  • Нагрев трассы, распределение меди, воздушный поток и условия в корпусе
  • Сужения, плоскости, неравномерное распределение тока и массивы переходных отверстий
  • Допустимые отклонения регулятора, переходные процессы в нагрузке, пульсации и скачки напряжения на земле
  • Допуски на соединительные разъёмы, кабели, предохранители, шунты и сопротивление контактов
  • Измерение в условиях наихудшего сценария в точке фактической нагрузки

ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ДИОДЕ — ЭТО ЛИШЬ ОДНА ИЗ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ЦЕЛОСТНОСТИ ПИТАНИЯ

Используйте полученный результат для предварительного отбора маршрута, а затем проверьте весь путь поставки в реальных условиях нагрузки и температуры.

Инженерная валидация Технические документы Эталонные платформы

СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Продолжить проверку схемы печатной платы и системы

Используйте каждый калькулятор для решения конкретной инженерной задачи, а не повторяйте одну и ту же входную модель в нескольких инструментах.

Часто задаваемые вопросы о падении напряжения на печатной плате

Практические вопросы, касающиеся потерь в цепи питания печатных плат

Сначала рассчитайте потери в меди, а затем проверьте полную шину в точке фактической нагрузки.

Приведенные ниже ответы касаются длины трассы, готовой медной проводки, температуры, обратных трасс, параллельных проводников и предельных значений падения напряжения.

Обсуждение трассы питания на печатной плате
При расчете падения напряжения на печатной плате следует использовать длину в одну сторону или длину туда и обратно?

При проверке только питающего проводника используйте длину в одну сторону. Используйте длину в обе стороны, если питающий и обратный проводники имеют одинаковую геометрию и длину. В противном случае моделируйте каждый сегмент отдельно.

Имеет ли внутренний слой печатной платы более высокое сопротивление постоянному току?

Не в том случае, когда длины, ширины, толщины и температуры готовой медной детали совпадают. Расположение внутренних элементов влияет на тепловые характеристики, но это не оправдывает применение произвольного множителя сопротивления постоянному току.

Какую толщину меди следует указать?

Учитывайте толщину готовой меди. Допуски на толщину внешнего слоя покрытия и на изготовление могут привести к тому, что конечный показатель будет отличаться от веса исходной фольги.

Почему изменение температуры проводника влияет на падение напряжения?

Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Калькулятор применяет линейную температурную поправку с использованием коэффициента 0,00393 на градус Цельсия вблизи комнатной температуры.

Как правильно размещать переходные отверстия и разъемы?

Введите измеренное или расчетное суммарное сопротивление в поле «Дополнительное сопротивление цепи». В случае сложных массивов переходных отверстий сначала воспользуйтесь специальным калькулятором тока в переходных отверстиях печатной платы.

Может ли этот калькулятор заменить проверку целостности питания?

Нет. В ней оцениваются потери постоянного тока в установившемся режиме. Окончательная проверка должна включать в себя оценку допуска регулятора, анализ переходных процессов, анализ обратного канала, тепловые испытания и измерение напряжения в точке нагрузки.