Ширина дорожки — как рассчитать ширину дорожки печатной платы

Если вы работали с печатной платой, вы заметили медные слои, идущие от одной точки к другой. Но задумывались ли вы когда-нибудь, имеет ли значение его толщина? Что ж, если да, то эта статья специально для вас.

Читайте дальше, чтобы понять основы ширины дорожек и ее суть в печатных платах.

Что такое ширина дорожки?

Рис. 1. Печатная плата с дорожками

Дорожка — это активный слой/проводящий путь медной дорожки, соединяющий одну точку с другой на печатной плате. Вы также можете обнаружить, что это называется трассировкой печатной платы. При этом ширина дорожки прямо пропорциональна толщине медной дорожки.

Как правило, ширина гусеницы указывается в миллиметрах (мм). Также этот параметр важен для определения класса паттерна платы.

Обычный сигнальный слой будет эффективно передавать при ширине дорожки примерно 0,150 миллиметра или 6 мил.

Вычисление ширины дорожки

Рис. 2. Вы можете рассчитать ширину дорожки печатной платы

Обратите внимание, что кривая толщины печатной платы работает как резистор. Следовательно, чем она уже и длиннее, тем выше сопротивление. Мы проиллюстрируем, как определить сопротивление дорожки и ширину дорожки печатной платы.

Во-первых, вы можете рассчитать допустимый ток по этой формуле.

I — электрический ток, Delta T — изменение температуры, а A — площадь поперечного сечения дорожки. Поэтому перепишите приведенное выше уравнение для ширины колеи и сделайте площадь поперечного сечения предметом формулы. Вот окончательное уравнение после перестановки.

Наконец, теперь вы можете рассчитать ширину дорожки печатной платы с помощью приведенного ниже уравнения.

Помните, приведенные выше формулы применимы к дорожкам с током 0–35 А и изменением температуры от 10 до 100 градусов Цельсия.

Советы по дизайну ширины дорожки

Рис. 3. Необходимо поддерживать определенную минимальную ширину дорожки

Вы должны руководствоваться спецификацией проекта и током, проходящим через дорожки в процессе проектирования.

Но всегда следите за тем, чтобы минимальная ширина дорожки маршрута составляла 1,0 мм на ампер. Такая ширина лучше всего подходит для меди толщиной 1,0 унции/фут2. В идеале медная дорожка на большинстве печатных плат имеет такую ​​толщину.

Однако из-за особых условий применения в некоторых случаях вы можете не использовать эту ширину. Использование калькулятора ширины колеи может оказать огромную помощь в таких сценариях. Кроме того, во время проектирования убедитесь, что ширина не слишком велика, чтобы не мешать соседним дорожкам, чтобы предотвратить короткое замыкание.

Ширина дорожки Kicad:как изменить?

Рис. 4. Вы можете изменить ширину дорожки Kicad в настройках

Версия 5.1.8 KiCad имеет ширину трассы по умолчанию 0,250 миллиметра или 9,84 мила. Хотя это все еще жизнеспособная ширина, она относительно тонкая и может сломаться. Следовательно, необходима дополнительная толщина меди. В идеале мы можем расширить его до ширины примерно 0,500 миллиметра или 19,69 мила.

Такая толщина идеальна для передачи силовой нагрузки и сигнальных трасс.

Тем не менее, вы все равно можете опуститься ниже этого значения, если этого требует конструкция вашего инструмента. Только не опускайтесь ниже значения по умолчанию 0,250 мм.

Вот основные шаги по изменению толщины дорожки печатной платы:

Нажмите «PCBNew» и выберите раскрывающийся список изменения ширины.

Затем выберите «Изменить предварительно определенные размеры».

Далее выберите «Track and Vias» в последующем окне и в колонке нажмите кнопку +.

Вам будет предложено ввести цифру. Напишите 0,500 и нажмите «Enter».

Наконец, подтвердите, что вы ввели правильные значения для конкретного слоя, проверив раскрывающийся список ширины. Если вы все сделали правильно, он должен появиться в выпадающем списке.

Обратите внимание, что KiCad иногда может вернуться к значению 0,250 мм. Таким образом, будьте бдительны и изменяйте значение каждый раз, когда оно изменяется.

Кроме того, проверьте разницу в толщине медной фольги на диаграмме ниже.

Заключение

Мы предоставили систематический обзор и метаанализ ширины колеи. Таким образом, теперь вы можете заниматься этой дисциплиной. Для получения дополнительной информации по этой теме просто свяжитесь с нами.