اتجاهان للحساب
ابدأ من قيمة التيار للحصول على العرض المطلوب، أو من عرض موجّه مسبقاً للتحقق من مقدار التيار الذي يحمله.
مساحة حساب قدرة التيار
حاسبة عرض مسار PCB
حاسبة مجانية لعرض مسار PCB مبنية على ملاءمة منحنى IPC-2221: أدخل التيار ووزن النحاس وارتفاع الحرارة المسموح لتحصل على العرض بوحدة mil أو mm مع مقاومة المسار وهبوط الجهد وفقد القدرة — دون تسجيل، وتعمل بالكامل داخل المتصفح.
- تيار→عرض أو عرض→تيار
- معاملات للطبقات الخارجية والداخلية
- المقاومة وهبوط الجهد والفقد مشمولة
عرض سعر فوري
نتائج واعية بالطبقة
المسارات الداخلية تبدد الحرارة بشكل أسوأ؛ لذلك يجعل المعامل الداخلي العرض المطلوب أكبر بنحو 2.6 مرة عند ارتفاع الحرارة نفسه.
قراءة كهربائية كاملة
تتضمن كل نتيجة المقطع العرضي ومقاومة التيار المستمر عند حرارة التشغيل وهبوط الجهد وفقد I²R.
أسئلة عن المكدس أو النحاس الثقيل؟ راسل [email protected]
حاسبة عرض المسار
ملاءمة IPC-2221 · النتائج تتحدث فوراً
اتجاه الحساب
وحدة العرض
النتائج
- العرض المطلوب
- 0.30 mm · 11.8 mil
- قدرة التيار
- 1.00 A
- المقطع العرضي
- 16.3 mil² · 0.0105 mm²
- مقاومة المسار
- 42.7 mΩ
- هبوط الجهد
- 42.7 mV
- فقد القدرة
- 42.7 mW
معيار IPC-2221 متحفظ عمداً. IPC-2152 يسمح عادة بتيار أعلى — خصوصاً في الطبقات الداخلية — والفتحات والموصلات والصندوق الدافئ تتطلب هامشاً إضافياً فوق هذا الرقم.
أرسل هذه المواصفة للمراجعة ←المنهجية
كيف يعمل حساب عرض المسار
يربط IPC-2221 التيار بدرجة حرارة الموصل عبر ملاءمة منحنى واحدة: I = k · ΔT^0.44 · A^0.725، حيث A هو مقطع المسار بوحدة mil² وk يساوي 0.048 للمسارات الخارجية و0.024 للداخلية.
يجري الحل على خطوتين. أولاً تُعكس المعادلة للحصول على المقطع المطلوب A = (I / (k·ΔT^0.44))^(1/0.725)، ثم تُقسم هذه المساحة على سماكة النحاس — 1 oz ≈ 1.378 mil — لينتج العرض. أما المقاومة وهبوط الجهد والفقد فتُشتق من هذه الأبعاد باستخدام مقاومية النحاس 1.7e-6 Ω·cm ومعامل حراري 3.9e-3/°C.
في التوجيه ذي المعاوقة المضبوطة يجب أن يحقق العرض أيضاً هندسة المكدس — تحقق منه باستخدام حاسبة المعاوقة لدينا
الطبقات
المسارات الخارجية مقابل الداخلية
المسارات الخارجية تفقد الحرارة بالحمل والإشعاع؛ أما الداخلية فمحاطة بالرقائق العازلة التي توصل الحرارة بكفاءة أقل. يعبّر IPC-2221 عن ذلك بمعامل k منصّف، فالمسار الداخلي يحتاج نحو 2.6 ضعف عرض المسار الخارجي عند التيار وارتفاع الحرارة نفسهما.
عملياً، يجعل ذلك مستويات التغذية الداخلية ومساحات النحاس المنسكبة جذابة: فهي تمنح مسار تيار واسعاً وبارداً دون استهلاك قنوات التوجيه.
المعايير
IPC-2221 مقابل IPC-2152
يحمل IPC-2221 مخطط IPC-D-275 الذي بُني بتحفظ على مجموعة بيانات محدودة. أما IPC-2152 فهو المعيار الأحدث، المبني على اختبارات حرارية تراعي سماكة اللوحة ومستويات النحاس وتوصيلية المواد.
يسمح IPC-2152 عادة بتيار أعلى عند العرض نفسه — وخصوصاً في الطبقات الداخلية حيث كان المخطط القديم متشائماً عمداً. استخدم هذه الحاسبة كمرور أول متحفظ ثم قارن بـ IPC-2152 أو بنموذج حراري عندما يهمّ الهامش.
مرجع سريع
عرض المسار مقابل التيار عند ΔT = 10 °C
العرض المطلوب حسب التيار ووزن النحاس والطبقة. القيم محسوبة مباشرة من ملاءمة IPC-2221 نفسها المستخدمة في الأداة.
| التيار (A) | 1 oz خارجية | 2 oz خارجية | 1 oz داخلية | 2 oz داخلية |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 | 0.12 mm (4.5 mil) | 0.06 mm (2.3 mil) | 0.30 mm (11.8 mil) | 0.15 mm (5.9 mil) |
| 1 | 0.30 mm (11.8 mil) | 0.15 mm (5.9 mil) | 0.78 mm (30.8 mil) | 0.39 mm (15.4 mil) |
| 2 | 0.78 mm (30.8 mil) | 0.39 mm (15.4 mil) | 2.03 mm (80.0 mil) | 1.02 mm (40.0 mil) |
| 3 | 1.37 mm (53.8 mil) | 0.68 mm (26.9 mil) | 3.56 mm (140.0 mil) | 1.78 mm (70.0 mil) |
| 5 | 2.77 mm (108.9 mil) | 1.38 mm (54.4 mil) | 7.19 mm (283.2 mil) | 3.60 mm (141.6 mil) |
| 10 | 7.19 mm (283.2 mil) | 3.60 mm (141.6 mil) | 18.71 mm (736.8 mil) | 9.36 mm (368.4 mil) |
جميع الأعراض بوحدة mm مع mil بين قوسين.
الهامش
قائمة تحقق من هامش التصميم
تفترض المعادلة مساراً مستقيماً ومعزولاً عند تيار مستمر. اللوحات الحقيقية تحتاج هامشاً في هذه النقاط:
- تحمل الفتحات (vias) التيار عبر برميل معدنّ بسماكة نحو 1 oz — قلل التقدير أو استخدم عدة فتحات متوازية فوق ~1 A.
- الموصلات وأطراف press-fit لها حدود تيار خاصة بها، غالباً أدنى من حد المسار.
- المسارات المتوازية تتقاسم التيار بشكل غير متساوٍ إذا اختلفت أطوالها أو أعراضها؛ المسار القصير العريض يأخذ النصيب الأكبر.
- حرارة المحيط داخل الصندوق تضاف إلى الارتفاع المسموح — صندوق بـ 45 °C يُنصّف موازنة 10 °C.
- نبضات التيار وتيار بدء المحركات تتجاوز المتوسط؛ صمم على الجزء المستمر أو زد النحاس، لا على القيمة الاسمية.
- مستويات النحاس المجاورة تسحب الحرارة في اللوحات الحقيقية — هذه الميزة في IPC-2152 غير موجودة في هذا النموذج.
التوسّع
متى تنتقل إلى النحاس الثقيل
عندما يتجاوز العرض المطلوب نحو 200 mil على نحاس 1 oz، تكون الإجابة العملية نحاساً أسمك لا مساراً أعرض. أوقيتان إلى أربع تختزل العرض إلى النصف أو الربع عند التيار نفسه.
عملية PCB بالنحاس الثقيل لدينا ترسّب 2–6 oz لتوزيع الطاقة وقضبان التيار العالي — أرفق العرض المحسوب والتيار وهدف الارتفاع الحراري في طلب التسعير. PCB بالنحاس الثقيل
أسئلة تقنية
الأسئلة الشائعة لحاسبة عرض المسار
ماذا تفعل حاسبة عرض مسار PCB؟
تحوّل متطلب التيار وارتفاع الحرارة المسموح إلى الحد الأدنى لعرض المسار النحاسي باستخدام ملاءمة IPC-2221، ثم تعرض مقاومة المسار وهبوط الجهد وفقد القدرة.
أي معادلة تستخدمها هذه الحاسبة؟
I = k·ΔT^0.44·A^0.725 مع k = 0.048 للمسارات الخارجية و0.024 للداخلية؛ A المقطع بوحدة mil² وΔT الارتفاع المسموح بـ °C — الملاءمة نفسها التي رُسم منها مخطط IPC-2221.
لماذا تحتاج المسارات الداخلية عرضاً أكبر؟
الرقائق العازلة تزيل الحرارة أسوأ من الهواء، لذا يُنصّف IPC-2221 ثابت التيار للمسارات الداخلية. عند التيار والارتفاع نفسهما ينتج نحو 2.6 ضعف العرض الخارجي.
هل يغيّر طول المسار نتيجة العرض؟
لا — العرض يعتمد فقط على التيار ووزن النحاس والارتفاع المسموح. الطول يغذّي مخرجات المقاومة وهبوط الجهد والفقد، لذلك تطلبه الحاسبة منفصلاً.
كيف يقارن هذا بـ IPC-2152؟
IPC-2152 هو المعيار الأحدث المبني على الاختبارات ويسمح عادة بتيار أعلى — خصوصاً في الطبقات الداخلية. نتائج IPC-2221 حدٌّ أدنى متحفظ؛ إن كان العرض ضيقاً فالمقارنة ببيانات IPC-2152 مجدية.
متى أنتقل إلى النحاس الثقيل؟
عندما يتجاوز العرض المطلوب نحو 200 mil على 1 oz، أو عندما تحدد أصلاً 3 oz أو أكثر. النحاس الأسْمك يقلل العرض مباشرة وغالباً أرخص من تخصيص مساحة توجيه إضافية.
هل الحاسبة مجانية وهل تخزّن مدخلاتي؟
هي مجانية وتعمل كلياً في متصفحك ولا ترسل شيئاً إلى أي خادم. النتائج تقديرات تصميمية وليست بديلاً عن التحقق الحراري على مستوى المنتج.
من الحساب إلى النحاس
لديك العرض — وتحتاج التصنيع؟
أرسل العرض المحسوب ووزن النحاس والتيار المستهدف مع ملفات Gerber — يؤكد مهندسونا المكدس وتعويض الترسب قبل التصنيع.