PCB Arus Tinggi: Bangun Papan Andalan untuk Elektronik Beban Berat

Mari kita hadapi realitas! Merupakan hal yang frustrasi untuk melihat sirkuit Anda meledak atau mengalami gangguan, terutama karena ia tidak dapat menangani persyaratan arus dari aplikasi tertentu. Jadi, pertanyaannya adalah; apa yang dapat Anda lakukan untuk menghindari masalah sirkuit tidak teratur ini akibat tingkat arus yang bervariasi? Jawabannya sederhana; dapatkan PCB arus tinggi. Namun, membuatnya tidak se mudah membuat PCB standar.

Untungnya, Anda akan mempelajari cara membuat PCB arus tinggi dan banyak lagi dalam artikel ini.

Siap? Mari kita mulai!

Apa itu PCB Arus Tinggi?

Sirkuit Elektronik

Ada alat untuk setiap tugas atau aplikasi—hal yang sama berlaku untuk PCB arus tinggi. Papan sirkuit ini adalah pilihan utama untuk aplikasi arus tinggi.

Sementara tidak ada definisi spesifik untuk PCB arus tinggi, kita dapat mengatakan mereka adalah sirkuit yang bekerja dengan komponen yang menghasilkan arus tinggi.

Papan arus tinggi ini memiliki fitur khusus yang membuatnya cukup tahan lama dan tangguh untuk menangani arus yang melebihi ampere reguler.

Namun, sirkuit ini dapat menimbulkan masalah desain, terutama untuk pemula. Memang, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan saat merancangnya. Jika Anda tidak mempertimbangkan faktor-faktor ini, Anda akan akhirnya dengan kegagalan desain dan operasi sirkuit yang rusak.

Terlihat sulit? Jangan khawatir! Kami akan membahas dasar-dasarnya di bagian selanjutnya artikel ini.

Panduan Desain PCB Daya Tinggi

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan saat merancang PCB arus tinggi. Faktor-faktor ini adalah dasar yang perlu Anda ketahui sebelum memulai desain Anda.

Sekarang, mari kita lihat lebih dekat pedoman desain ini.

1. Lebar dan Ketebalan Jejak

Jejak PCB

Jejak PCB adalah aspek penting dari setiap desain PCB. Ini menentukan resistansi dan penumpukan panas sirkuit Anda.

Sebenarnya, Anda akan memulai dengan lebar jejak default saat merancang PCB baru. Namun, lebar jejak default ini tidak cukup untuk PCB arus tinggi. Oleh karena itu, Anda akan perlu menyesuaikan lebar jejak Anda sesuai dengan kapasitas pengangkutan arusnya.

Papan arus tinggi memerlukan jejak yang lebih kecil. Jejak ini mengambil ruang papan yang lebih sedikit dan mengurangi klaster komponen Anda. Di sisi lain, ketebalan jejak dapat bervariasi antara 35 hingga 50 mikron jika arus operasi Anda melebihi sepuluh ampere.

Selain itu, biasa untuk mendapatkan perhitungan yang tidak akurat pada percobaan pertama Anda. Dan itu karena banyak faktor menentukan lebar jejak Anda, termasuk ketebalan lapisan tembaga, posisi jejak, dll. Oleh karena itu, ini bisa menjadi proses yang kompleks.

Untungnya, Anda dapat memudahkan hal-hal dengan kalkulator lebar jejak PCB.

2. Anda Tidak Memerlukan Solder Masks.

Solder Mask

Solder masks dapat melemahkan kemampuan arus jejak Anda. Jadi, Anda perlu mengekspos tembaga di bawahnya dengan menghapus solder masks Anda. Tidak diragukan lagi, ini akan membantu meningkatkan kapasitas arus papan Anda.

Tapi itu belum semua. Menghapus solder masks berarti memiliki solder ekstra. Jadi, Anda dapat menambahkannya ke jejak papan untuk meminimalkan resistansi dan meningkatkan ketebalan.

Juga, Anda tidak perlu menambah lebar jejak atau membelanjakan biaya untuk ketebalan tembaga tambahan. Sebaliknya, solder akan membantu meningkatkan aliran arus.

3. Bar Tembaga Bekerja untuk Arus Sangat Tinggi

Bar Tembaga

Bar tembaga menyelamatkan hari dalam aplikasi di mana jejak tembaga tidak cukup. Aplikasi tersebut mencakup inverter daya tinggi atau aplikasi lain yang menghasilkan arus di luar 100A.

Seperti yang disebutkan, penggunaan jejak tembaga dalam sirkuit semacam itu dapat menyebabkan meleleh parah. Namun, bus bar tembaga lebih tahan lama untuk mengangkut arus dan dapat menangani panas. Bagian terbaik adalah; Anda dapat melapisi bar-bar ini pada pad PCB.

4. Isolasi Komponen Sensitif Panas

Komponen Sensitif Panas

Tidak semua komponen listrik tahan panas. Beberapa cukup sensitif terhadap panas atau perubahan suhu.

Jadi, apa yang dapat Anda lakukan untuk komponen semacam itu? Sederhana, Anda dapat mengisolasi mereka secara termal. Namun sayangnya, papan arus tinggi semuanya tentang panas, dan komponen ini tidak akan cocok.

Juga, isolasi termal termasuk menambahkan potongan papan atau menggunakan koneksi relief termal untuk papan Anda.

5. Jejak Pendek Berfungsi Terbaik

Jejak PCB

Sederhananya, semakin panjang jejak Anda, semakin tinggi resistansi Anda. Dan semakin tinggi nilai resistansi, semakin banyak daya yang akan Anda hilangkan.

Juga, kehilangan daya menghasilkan sejumlah besar panas, yang tidak bagus untuk umur papan. Oleh karena itu, Anda harus menjaga jejak untuk papan arus tinggi Anda tetap pendek.

6. Beberapa Lapisan dan Jejak? Gunakan Via Stitching

Via PCB

Kadang-kadang, jejak mungkin tidak cukup untuk arus yang dibutuhkan. Situasi ini terjadi ketika papan Anda hanya memiliki satu lapisan.

Menariknya, Anda dapat merute jejak Anda ke beberapa lapisan dan meningkatkan kapasitas arus. Menariknya, Anda dapat menggunakan via stitching untuk menghubungkan lapisan Anda. Namun, pastikan kedua lapisan memiliki ketebalan jejak yang sama.

7. Lapisan Internal dapat Menciptakan Jalur Arus Tinggi.

Anda tidak selalu dapat memiliki ruang untuk jejak tebal pada lapisan luar PCB Anda. Namun, Anda dapat memiliki fill padat pada lapisan internal papan Anda dalam situasi tersebut.

Jangan khawatir jika Anda memiliki perangkat arus tinggi pada lapisan luar Anda. Via Anda dapat menghubungkannya ke lapisan internal Anda.

8. Komponen Arus Tinggi Membutuhkan Polygon Pours.

Prosesor

Ada aplikasi spesifik seperti prosesor dan FPGA yang memerlukan aliran arus tinggi. Jadi, agar aplikasi ini berfungsi, Anda harus mengaktifkan aliran arus tinggi pada PCB Anda. Namun, sebenarnya, Anda dapat melakukannya dengan polygon pours.

Memang, Anda dapat menambahkan polygon pours persegi di bawah chip Anda dan menghubungkannya dengan via. Kemudian, hubungkan polygon pour ke jejak daya tebal Anda.

Tips untuk Meningkatkan Efektivisasi Tata Letak PCB Arus Tinggi Anda

Membuat desain PCB arus tinggi yang sukses bukanlah akhir dari pekerjaan. Anda perlu meningkatkan desain PCB Anda dan membuatnya bahkan lebih efektif. Berikut beberapa tips:

Tip 1: Jejak Sudut Sikus Tidak Efektif

Hindari menempatkan jejak Anda di sudut sikus jika Anda ingin desain PCB yang ditingkatkan. Mengapa? Itu karena jejak sudut sikus menghalangi keseragaman jejak.

Sebagai alternatif, Anda dapat menempatkan jejak Anda di sudut 45 derajat. Dengan cara ini, desain Anda akan terlihat lebih longgar dan kurang padat.

Tip 2: Pilih Lebar Garis dengan Hati-hati

Mungkin tidak terlihat jelas, tetapi lebar garis juga penting. Karena alasan ini, Anda harus memilikinya dengan hati-hati.

Lebar garis yang tepat akan melancarkan aliran arus, memungkinkan PCB Anda untuk menghasilkan performa yang lebih efektif.

Tip 3: Jarak Penting! Gunakan dengan Cukup

Selalu berikan jarak yang benar pada komponen Anda. Jangan membuat desain yang memadatkan komponen Anda. Anda akan membangun bencana.

Tip 4: Hindari Menggunakan Satu Posisi Pemasangan antara Lapisan

Ingatlah untuk menjaga posisi pemasangan antara lapisan Anda tetap dinamis. Alasannya sederhana. Berbagai lapisan akan membutuhkan arah yang berbeda. Jadi, menggunakan posisi pemasangan yang berbeda akan menghasilkan hasil yang lebih baik.

Tip 5: Jangan Ragu untuk DIY!

Metode standar tidak selalu pilihan terbaik. Jadi, Anda selalu dapat menggunakan beberapa DIY untuk meningkatkan tata letak PCB Anda. Lagi pula, menciptakan skematik hebat memerlukan penggunaan semua alat yang tersedia untuk Anda.

Manfaat PCB Tembaga Tebal Arus Tinggi

PCB tembaga tebal sangat baik untuk aplikasi arus tinggi, dan berikut alasannya:

• PCB tembaga tebal memiliki resistensi termal yang luar biasa. Oleh karena itu, mereka lebih cocok untuk aplikasi kecepatan tinggi, frekuensi tinggi, dan suhu ekstrem.

• PCB tembaga tebal cukup tahan lama dengan kekuatan mekanis yang excelente.

• Konduktivitas termal juga merupakan salah satu manfaat PCB tembaga tebal. PCB ini menawarkan properti heat sink yang efektif.

• Anda juga dapat mendapatkan fitur pembuangan panas dari PCB tembaga tebal. Mereka dapat membantu mengatasi overheat dan menghindari kerusakan.

• Konduktivitas listrik? Check! Papan tembaga tebal adalah konduktor yang luar biasa yang bekerja baik dalam elektronik.

Pikiran Akhir

Papan Sirkuit Cetak dengan Komponen

Seperti yang disebutkan, Anda tidak dapat membangun aplikasi arus tinggi tanpa PCB arus tinggi. PCB standar tidak dapat menangani panas dan akan akhirnya terbakar atau hancur.

Namun, papan arus tinggi ini memiliki fitur yang tepat untuk menangani aplikasi yang memerlukan arus tinggi. Mereka juga memiliki daya tahan termal yang cukup untuk menahan panas yang dihasilkan dari arus tinggi.

Jadi, apakah Anda ingin membangun PCB arus tinggi? Pastikan untuk menghubungi kami.