資料介紹
有時候,在設計電路時,需要用到一個阻值比較小的功率電阻作采樣電阻,用來采樣大電流。很多時候我們都會采用一個大封裝的功率電阻來做,例如2010,1812,功率一般0.5W。但是我們有沒有想過用PCB走線來設計一個采樣電阻呢?下面介紹用PCB走線設計一個0.05歐姆的方法。
先認識一下物理知識,導體的電阻率公式:R =ρL/S,其中 ρ 是特定導體的電阻率, L 是導體長度, S 是導體截面積。
由上述的導體的電阻率公式可以知道,要用PCB走線設計出0.05歐姆,必須要知道pcb導體的電阻率,走線的長度,走線的橫截面積。PCB導體材料是銅,而銅的電阻銅的電阻率查表可得:1.75×10E-08, 走線的橫截面積可以由走線寬度和覆銅厚度計算得到,PCB覆銅厚度有1OZ、1/2OZ、1/3OZ等。走線的寬度和長度不能馬上知道,需要計算才能得出。為了計算方便,我們可以用EXCEL表格來把一些滿足要求的值算出來 。如下所示:
R =ρL/S=ρL/(W*T) | |||||
銅電阻率ρ | 導線長度L(m) | 導線寬度W(m) | 導線厚度T(m) | PCB制作銅厚 | 導線電阻R(Ω) |
1.75E-08 | 0.055 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0275 |
1.75E-08 | 0.06 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.03 |
1.75E-08 | 0.065 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0325 |
1.75E-08 | 0.07 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.035 |
1.75E-08 | 0.075 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0375 |
1.75E-08 | 0.08 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.04 |
1.75E-08 | 0.085 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0425 |
1.75E-08 | 0.09 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.045 |
1.75E-08 | 0.095 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0475 |
1.75E-08 | 0.1 | 0.001 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.05 |
1.75E-08 | 0.005 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.005 |
1.75E-08 | 0.01 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.01 |
1.75E-08 | 0.015 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.015 |
1.75E-08 | 0.02 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.02 |
1.75E-08 | 0.025 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.025 |
1.75E-08 | 0.03 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.03 |
1.75E-08 | 0.035 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.035 |
1.75E-08 | 0.04 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.04 |
1.75E-08 | 0.045 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.045 |
1.75E-08 | 0.05 | 0.001 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.05 |
1.75E-08 | 0.005 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.007478632 |
1.75E-08 | 0.01 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.014957265 |
1.75E-08 | 0.015 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.022435897 |
1.75E-08 | 0.02 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.02991453 |
1.75E-08 | 0.025 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.037393162 |
1.75E-08 | 0.03 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.044871795 |
1.75E-08 | 0.035 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.052350427 |
1.75E-08 | 0.04 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.05982906 |
1.75E-08 | 0.045 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.067307692 |
1.75E-08 | 0.05 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.074786325 |
1.75E-08 | 0.055 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.082264957 |
1.75E-08 | 0.06 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.08974359 |
1.75E-08 | 0.065 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.097222222 |
1.75E-08 | 0.07 | 0.001 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.104700855 |
1.75E-08 | 0.15 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0375 |
1.75E-08 | 0.155 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.03875 |
1.75E-08 | 0.16 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.04 |
1.75E-08 | 0.165 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.04125 |
1.75E-08 | 0.17 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0425 |
1.75E-08 | 0.175 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.04375 |
1.75E-08 | 0.18 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.045 |
1.75E-08 | 0.185 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.04625 |
1.75E-08 | 0.19 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.0475 |
1.75E-08 | 0.195 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.04875 |
1.75E-08 | 0.2 | 0.002 | 3.50E-05 | 1OZ | 0.05 |
1.75E-08 | 0.1 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.05 |
1.75E-08 | 0.105 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.0525 |
1.75E-08 | 0.11 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.055 |
1.75E-08 | 0.115 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.0575 |
1.75E-08 | 0.12 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.06 |
1.75E-08 | 0.125 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.0625 |
1.75E-08 | 0.13 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.065 |
1.75E-08 | 0.135 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.0675 |
1.75E-08 | 0.14 | 0.002 | 1.75E-05 | 1/2 OZ | 0.07 |
1.75E-08 | 0.005 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.003739316 |
1.75E-08 | 0.01 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.007478632 |
1.75E-08 | 0.015 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.011217949 |
1.75E-08 | 0.02 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.014957265 |
1.75E-08 | 0.025 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.018696581 |
1.75E-08 | 0.03 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.022435897 |
1.75E-08 | 0.035 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.026175214 |
1.75E-08 | 0.04 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.02991453 |
1.75E-08 | 0.045 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.033653846 |
1.75E-08 | 0.05 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.037393162 |
1.75E-08 | 0.055 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.041132479 |
1.75E-08 | 0.06 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.044871795 |
1.75E-08 | 0.065 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.048611111 |
1.75E-08 | 0.07 | 0.002 | 1.17E-05 | 1/3 OZ | 0.052350427 |
由上圖可知,通過excel表格算出了幾組滿足要求的數據。
1、當覆銅厚度是1OZ,走線寬度是1mm,走線長度是10cm時,PCB走線導體電阻計算出來的結果是0.05Ω。
2、當覆銅厚度是1/2OZ,走線寬度是1mm,走線長度是5cm時,PCB走線導體電阻計算出來的結果是0.05Ω。
3、當覆銅厚度是1/3OZ,走線寬度是1mm,走線長度是3.5cm時,PCB走線導體電阻計算出來的結果是0.052Ω。
4、當覆銅厚度是1OZ,走線寬度是2mm,走線長度是20cm時,PCB走線導體電阻計算出來的結果是0.05Ω。
5、當覆銅厚度是1/2OZ,走線寬度是2mm,走線長度是10cm時,PCB走線導體電阻計算出來的結果是0.05Ω。
6、當覆銅厚度是1/3OZ,走線寬度是2mm,走線長度是7cm時,PCB走線導體電阻計算出來的結果是0.05Ω。
算出了滿足阻值要求的PCB走線寬度和長度后,已經可以在PCB上畫過這段導線了。例如,其中一組滿足要求的數據的畫法如圖:
但是,我們還要知道所設計的這個“電阻”的載流能是多大,如果需要流過的電流很大,而設計出來的“電阻”載流能力比它小,就有燒毀的可能。導體的載流能力可以用以下計算方法計算,
(K為修正系數,一般覆銅線在內層時取0.024,在外層時取0.048,T為最大溫升,單位為攝氏度(例如,60℃),A為覆銅截面積,單位為平方MIL(不是毫米mm,注意是square mil.)
同樣用excel表格計算PCB走線載流能力,把以上滿足條件的幾組數據設計出來的導線的載流能算出來,如下圖所示:
I=KT0.44A0.725??=KT0.44(W*TC)0.725 | ||||||
修正系數K | 最大溫升T(OC) | 線寬(mil) | mm | 銅厚(mil) | mm | 最大電流I(A) |
0.024 | 60 | 39.37 | 1 | 1.37795 | 0.035 | 2.63049194 |
0.024 | 60 | 39.37 | 1 | 0.688975 | 0.0175 | 1.59143985 |
0.024 | 60 | 39.37 | 1 | 0.460629 | 0.0117 | 1.188563511 |
0.024 | 60 | 78.74 | 2 | 1.37795 | 0.035 | 4.347941802 |
0.024 | 60 | 78.74 | 2 | 0.688975 | 0.0175 | 2.63049194 |
0.024 | 60 | 78.74 | 2 | 0.460629 | 0.0117 | 1.964577383 |
0.048 | 60 | 39.37 | 1 | 1.37795 | 0.035 | 5.260983881 |
0.048 | 60 | 39.37 | 1 | 0.688975 | 0.0175 | 3.1828797 |
0.048 | 60 | 39.37 | 1 | 0.460629 | 0.0117 | 2.377127021 |
0.048 | 60 | 78.74 | 2 | 1.37795 | 0.035 | 8.695883604 |
0.048 | 60 | 78.74 | 2 | 0.688975 | 0.0175 | 5.260983881 |
0.048 | 60 | 78.74 | 2 | 0.460629 | 0.0117 | 3.929154766 |
由上圖可知,
1、當覆銅厚度是1OZ,里層走線寬度是1mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是2.63A。
2、當覆銅厚度是1/2OZ,里層走線寬度是1mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是1.59A。
3、當覆銅厚度是1/3OZ,里層走線寬度是1mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是1.19A。
4、當覆銅厚度是1OZ,里層走線寬度是2mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是4.35A。
5、當覆銅厚度是1/2OZ,里層走線寬度是2mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是2.63A。
6、當覆銅厚度是1/3OZ,里層走線寬度是2mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是1.96A。
7、當覆銅厚度是1OZ,外層走線寬度是1mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是5.26A。
8、當覆銅厚度是1/2OZ,外層走線寬度是1mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是3.18A。
9、當覆銅厚度是1/3OZ,外層走線寬度是1mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是2.38A。
10、當覆銅厚度是1OZ,外層走線寬度是2mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是8.70A。
11、當覆銅厚度是1/2OZ,外層走線寬度是2mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是5.26A。
12、當覆銅厚度是1/3OZ,外層走線寬度是2mm,PCB走線導體的載流能力60度最大溫升時是3.93A。
有了以上這些結果,我們就可以根據實際情況選擇合適的數據來設計出滿足我們要求的阻值的PCB導線。
- PCB走線和過孔電流計算工具(MATLAB) 201次下載
- PCB直角走線的影響
- PCB特殊走線技巧——蛇形線
- PCB三種特殊走線技巧:直角走線,差分走線,蛇形線資料下載
- PCB走線的一般規則與注意事項資料下載
- PCB設計:通常的BGA器件如何走線?資料下載
- PCB LAYOUT的直角走線、差分走線、蛇形線資料下載
- DDR 高速PCB 設計走線繞等長資料下載
- PCB設計布線的走線有哪些策略詳細資料說明 0次下載
- PCB Layout中的專業走線解析 0次下載
- PCB走線與擺件規則 0次下載
- PCB_Layout中的走線策略 0次下載
- PCB_Layout中的走線策略 0次下載
- PCB走線鍍錫 0次下載
- PCB板蛇形走線作用及繪制 0次下載
- 【鉑電阻測溫】三線制熱電阻測溫容易忽略的設計細節 1396次閱讀
- 為什么在PCB layout時不能走直角線 2351次閱讀
- PCB走線上串個電阻的作用 1053次閱讀
- PCB走線中需要注意的7個點 3513次閱讀
- 0歐姆電阻的11種用法 1383次閱讀
- 0歐姆電阻的阻值是多少 8700次閱讀
- PCB設計中如何實現等長走線 1.9w次閱讀
- PCB板上多長的走線才是傳輸線? 5986次閱讀
- 防止電磁干擾的PCB走線和板層設計 4538次閱讀
- 采樣電阻的作用_采樣電阻的選型 1w次閱讀
- 高速PCB設計中的走線技巧 5718次閱讀
- 淺談PCB三種特殊走線技巧 3162次閱讀
- pcb開窗怎么設計_PCB設計怎樣設置走線開窗 3.7w次閱讀
- PCB設計的直角走線,差分走線,蛇形線走線技巧 3608次閱讀
- PCB走線的參考平面怎么判斷 1w次閱讀
下載排行
本周
- 1TC358743XBG評估板參考手冊
- 1.36 MB | 330次下載 | 免費
- 2開關電源基礎知識
- 5.73 MB | 6次下載 | 免費
- 3100W短波放大電路圖
- 0.05 MB | 4次下載 | 3 積分
- 4嵌入式linux-聊天程序設計
- 0.60 MB | 3次下載 | 免費
- 5基于FPGA的光纖通信系統的設計與實現
- 0.61 MB | 2次下載 | 免費
- 6基于FPGA的C8051F單片機開發板設計
- 0.70 MB | 2次下載 | 免費
- 751單片機窗簾控制器仿真程序
- 1.93 MB | 2次下載 | 免費
- 8基于51單片機的RGB調色燈程序仿真
- 0.86 MB | 2次下載 | 免費
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費
- 2555集成電路應用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33564次下載 | 免費
- 3接口電路圖大全
- 未知 | 30323次下載 | 免費
- 4開關電源設計實例指南
- 未知 | 21548次下載 | 免費
- 5電氣工程師手冊免費下載(新編第二版pdf電子書)
- 0.00 MB | 15349次下載 | 免費
- 6數字電路基礎pdf(下載)
- 未知 | 13750次下載 | 免費
- 7電子制作實例集錦 下載
- 未知 | 8113次下載 | 免費
- 8《LED驅動電路設計》 溫德爾著
- 0.00 MB | 6653次下載 | 免費
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935054次下載 | 免費
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
- 78.1 MB | 537796次下載 | 免費
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234315次下載 | 免費
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233046次下載 | 免費
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191185次下載 | 免費
- 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183278次下載 | 免費
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
- 未知 | 138040次下載 | 免費
評論
查看更多