Jak sledovat desky plošných spojů

Šířka stopy PCB

Jedním z nejdůležitějších prvků návrhu desky plošných spojů je šířka stopy. Šířka stopy je vzdálenost mezi dvěma sousedními součástkami na desce plošných spojů. Správná šířka stopy zabraňuje přechodným zkratům a rušení signálu. Obecným pravidlem je ponechat mezi paralelně běžícími stopami trojnásobek šířky stopy. Mezi další důležité aspekty při volbě šířky stopy patří to, kudy by měly vést napájecí, zemnicí a signální stopy. Nejlepší je nevést napájecí stopy od jedné součástky k druhé v řetězové konfiguraci. Kromě toho je třeba správnou šířku stopy vypočítat na základě očekávaných proudových požadavků desky s plošnými spoji.

Šířku stopy lze určit pomocí kalkulátoru šířky stopy na desce plošných spojů. Tato kalkulačka používá k odhadu šířky stopy PCB různé hodnoty, jako je tloušťka mědi, plocha průřezu a vodivý materiál. Široká stopa může přispívat k nerovnoměrnému zahřívání, což má za následek špatné pájecí spoje. Navíc malé dvoukolíkové součástky, které jsou připojeny k velké části kovu na podložce, mohou být při přetavování pájky na jednom konci vytaženy nahoru. Tento problém se nazývá tombstoning a vyžaduje ruční přepracování.

Tloušťka stopy PCB

Tloušťka stopy na desce plošných spojů je důležitým faktorem při návrhu. Nesprávná tloušťka by mohla vést k jiskření a poškození připojených součástek. Naštěstí existují kalkulačky tloušťky stop plošných spojů, které konstruktérům pomáhají určit nejlepší tloušťku stop pro konkrétní návrh. Tyto kalkulačky mohou také pomoci určit šířku stopy DPS.

Nejběžnější tloušťka stopy PCB je 1 oz, i když může být o něco silnější se speciální specifikací. Měděné stopy mají tendenci se zahřívat, když jimi protéká proud, proto je důležité použít vhodnou tloušťku pro návrh desky plošných spojů. Kromě určení tloušťky stopy DPS je důležité, aby celková smyčka obvodu byla tepelně stabilní.

Kromě šířky stopy byste měli vzít v úvahu také průtok napětí a proudu deskou plošných spojů. Tyto dva faktory jsou důležité, protože určují, jak dobře deska zvládne tok proudu. Norma IPC-2221 obsahuje hodnoty pro tloušťku stopy, vnitřní a vnější vrstvy a teplotu stopy. Tyto hodnoty se měří v ampérech a voltech. Použití správné šířky stopy může výrazně zlepšit výkon vašeho elektronického zařízení.

Proud ve stopě DPS

Sledování proudu na desce plošných spojů je při návrhu klíčovým úkolem. Je důležité vypočítat proudovou zatížitelnost desky plošných spojů, což lze provést pomocí vzorců. Proudová zatížitelnost desky plošných spojů závisí na několika faktorech, včetně provozní teploty a velikosti proudu, který musí procházet každou stopou. Kromě toho je třeba vzít v úvahu také šířku stopy.

Desky plošných spojů s vysokými jmenovitými proudy musí být tepelně izolovány, proto je vhodné použít tepelně odlehčující spoje a výřezy na desce, aby se zabránilo přehřátí součástek. Také pokud je stopa příliš úzká nebo má příliš málo mědi, můžete použít další pájku. Tím se zvětší tloušťka stopy a sníží její odpor, čímž se umožní průchod většího proudu.

Spojení stop na desce plošných spojů

Vazba mezi stopami na desce plošných spojů označuje přeslechy, ke kterým dochází mezi dvěma signály, které procházejí stejnou vrstvou na desce. Vzdálenost mezi dvěma stopami na stejné vrstvě určuje, jak velká je vazba. Čím větší je vzdálenost mezi stopami, tím menší je vazba. Délka jedné stopy je úměrná frekvenci signálu.

Když proud protékající jednou stopou desky plošných spojů protne sousední stopu, vytvoří elektrické pole a vyvolá elektromotorickou sílu. Tento jev se řídí druhým Faradayovým indukčním zákonem a může ohrozit integritu signálu na stejné stopě.

Použití DMM k měření odporu stopy

Trace resistance je odpor stop desky plošných spojů. Je to důležitý parametr, protože příliš vysoký nebo příliš nízký odpor stop může ovlivnit funkčnost obvodu. Může také vést k problémům při návrhu nebo realizaci. Proto je důležité porozumět stopovému odporu, abyste zajistili bezproblémový chod obvodů.

Nejjednodušší metodou měření odporu stopy je použití digitálního multimetru. DMM rozumí Ohmovu zákonu a dokáže vypočítat odpor jednoduše změřením úbytku napětí. Tento přístup však funguje pouze v případě, že je rezistor izolovaný. Budete muset připojit sondy multimetru k rezistoru a poté obvod zapnout.

Použití DMM k měření odporu stop na desce plošných spojů vám pomůže zjistit, zda určitá součástka selhává. Pokud je stopový odpor na desce plošných spojů příliš vysoký, můžete zjistit, zda je součástka vadná. Odpor součástky se zvyšuje s rostoucí teplotou.