PCB de alta corriente:la placa perfecta para aplicaciones de alta corriente

¡Seamos sinceros! Es frustrante ver que su circuito explota o funciona mal, especialmente porque no puede manejar los requisitos actuales de ciertas aplicaciones. Entonces, la pregunta es; ¿Qué puede hacer para evitar problemas de circuitos tan irregulares debido a los diferentes niveles de corriente? La respuesta es simple; obtener una PCB de alta corriente. Sin embargo, crear uno no es tan fácil como hacer PCB estándar.

Afortunadamente, aprenderá cómo hacer una PCB de alta corriente y más en este artículo.

¿Estás listo? ¡Comencemos!

¿Qué es un PCB de alta corriente?

Circuitos Electrónicos

Hay una herramienta para cada tarea o aplicación; lo mismo ocurre con las PCB de alta corriente. Estas placas de circuito son ideales para aplicaciones de alta corriente.

Si bien no existe una definición específica para PCB de alta corriente, podríamos decir que son circuitos que funcionan con componentes que producen alta corriente.

Estas placas de alta corriente poseen características especializadas que las hacen lo suficientemente duraderas y resistentes para manejar corrientes más allá de los amperios normales.

Sin embargo, estos circuitos pueden presentar problemas de diseño, especialmente para principiantes. De hecho, hay varias cosas a tener en cuenta al diseñarlos. Si no tiene en cuenta estos factores, terminará con fallas de diseño y operaciones de circuito defectuosas.

¿Suena duro? ¡No te preocupes! Veremos los conceptos básicos en la siguiente sección de este artículo.

Directrices de diseño de PCB de alta potencia

Como mencionamos anteriormente, hay varias cosas a considerar al diseñar PCB de alta corriente. Estos factores son los conceptos básicos que necesita saber antes de comenzar sus diseños.

Ahora, echemos un vistazo más de cerca a estas pautas de diseño.

1. Ancho y grosor del trazo

Seguimiento de PCB

La traza de PCB es un aspecto esencial de cualquier diseño de PCB. Determina la resistencia de su circuito y la acumulación de calor.

De hecho, comenzará con un ancho de trazo predeterminado cuando diseñe una nueva PCB. Sin embargo, este ancho de trazo predeterminado no es adecuado para una PCB de alta corriente. Por lo tanto, deberá ajustar el ancho de su trazo de acuerdo con su capacidad de carga actual.

Los tableros de alta corriente requieren trazas más pequeñas. Estos rastros ocupan menos espacio en la placa y reducen su grupo de componentes. Por otro lado, el grosor de las trazas puede oscilar entre 35 y 50 micrones si su corriente de funcionamiento es superior a diez amperios.

Además, es normal obtener cálculos inexactos en su primer intento. Y es porque muchos factores determinan el ancho de su trazo, incluido el grosor de la capa de cobre, la posición del trazo, etc. Por lo tanto, puede ser un proceso complejo.

Por suerte, puede facilitar las cosas con una calculadora de ancho de trazo de PCB.

2. No necesita máscaras de soldadura.

Máscara de soldadura

Las máscaras de soldadura pueden amortiguar la capacidad actual de sus trazas. Por lo tanto, deberá exponer el cobre subyacente quitando las máscaras de soldadura. Sin duda, ayudaría a aumentar la capacidad actual de su placa.

Pero eso no es todo. Quitar las máscaras de soldadura significa tener soldadura adicional. Por lo tanto, puede agregarlos al trazo del tablero para minimizar la resistencia y aumentar el grosor.

Además, no tendrá que aumentar el ancho del trazo ni gastar en espesor de cobre adicional. En cambio, la soldadura ayudará a aumentar el flujo de corriente.

3. Las barras de cobre funcionan para corrientes muy altas

Barras de Cobre

Las barras de cobre salvan el día en aplicaciones donde las trazas de cobre no son suficientes. Dichas aplicaciones incluyen inversores de alta potencia u otras aplicaciones que generan corriente superior a 100 A.

En verdad, el uso de trazas de cobre en dichos circuitos podría causar graves fusiones. Sin embargo, las barras colectoras de cobre son más duraderas para transportar corrientes y pueden soportar el calor. La mejor parte es; que puede soldar estas barras en las almohadillas de PCB.

4. Aísle los componentes sensibles al calor

Componentes sensibles al calor

No todos los componentes eléctricos son tanky. Algunos son bastante sensibles al calor o a los cambios de temperatura.

Entonces, ¿qué se puede hacer con tales componentes? Sencillo, puedes aislarlos térmicamente. Pero desafortunadamente, las placas de alta corriente tienen que ver con el calor, y estos componentes no encajarían muy bien.

Además, el aislamiento térmico incluye la adición de cortes en la placa o el uso de conexiones de alivio térmico para sus placas.

5. Trazos cortos funcionan mejor

Trazas de PCB

Es decir, cuanto más largas sean tus huellas, mayor será tu resistencia. Y cuanto más altos sean tus valores de resistencia, más potencia perderás.

Además, la pérdida de potencia genera una gran cantidad de calor, lo que no es bueno para la vida útil de la placa. Por lo tanto, debe mantener cortos los trazos para sus tableros de alta corriente.

6. ¿Múltiples capas y rastros? Usar a través de costura

PCB vía

A veces, una traza puede no ser suficiente para la corriente necesaria. Estas situaciones ocurren cuando su tablero solo tiene una capa.

Curiosamente, puede enrutar su seguimiento a varias capas y aumentar la capacidad actual. Curiosamente, puede usar la costura para vincular sus capas. Sin embargo, asegúrese de que ambas capas tengan el mismo grosor de traza.

7. Las capas internas pueden crear rutas de alta corriente.

No siempre puede tener espacio para trazas gruesas en las capas exteriores de su PCB. Pero, puede tener rellenos sólidos en su capa de placa interna en tal situación.

No se preocupe si tiene dispositivos de alta corriente en sus capas exteriores. Tus vías pueden vincularlas a tus capas internas.

8. Los componentes de alta corriente necesitan vertidos poligonales.

Procesador

Hay aplicaciones específicas como procesadores y FPGA que requieren un flujo de corriente elevado. Entonces, para que estas aplicaciones funcionen, debe activar un flujo de corriente alto en su PCB. Pero, en realidad, puede hacerlo con vertidos poligonales.

De hecho, puede agregar vertidos de polígonos cuadrados debajo de su chip y conectarlos con una vía. Luego, vincule el vertido del polígono a sus trazas de poder grueso.

Consejos para mejorar la eficacia del diseño de su PCB de alta corriente

Crear un diseño de PCB de alta corriente exitoso no es donde termina el trabajo. Deberá mejorar el diseño de su PCB y hacerlo aún más efectivo. Estos son algunos consejos:

Sugerencia 1:los trazos en ángulo recto no son efectivos

Evite colocar sus trazas en ángulo recto si desea un diseño de PCB mejorado. ¿Por qué? Esto se debe a que los trazos en ángulo recto dificultan la uniformidad del trazo.

Alternativamente, puede colocar sus trazos en ángulos de 45 grados. De esta forma, sus diseños se verían espaciosos y menos agrupados.

Consejo 2:elige el ancho de línea con cuidado

Puede que no parezca obvio, pero el ancho de línea también es fundamental. Por este motivo, debe seleccionarlo con cuidado.

Un ancho de línea adecuado suavizaría el flujo de corriente, lo que permitiría que su PCB ofrezca un rendimiento más efectivo.

Consejo 3:¡El espacio es esencial! Úselo adecuadamente

Siempre espacie sus componentes correctamente. No cree diseños que agrupen sus componentes. Estarías construyendo un desastre.

Consejo 4:Evite usar una posición de cableado entre capas

Recuerde mantener sus posiciones de cableado entre sus capas dinámicas. La razón es simple. Varias capas necesitarán diferentes direcciones. Por lo tanto, usar diferentes posiciones de cableado generaría mejores resultados.

Consejo 5:¡Siéntase libre de hacer bricolaje!

El método estándar no siempre es la mejor opción. Por lo tanto, siempre puede usar algo de bricolaje para mejorar el diseño de su PCB. Después de todo, la creación de un gran esquema requiere el uso de todas las herramientas a su disposición.

Beneficios de los PCB de cobre pesado de alta corriente

Los PCB de cobre pesado son excelentes para aplicaciones de alta corriente, y he aquí por qué:

• Los PCB de cobre pesado tienen una resistencia térmica excepcional. Por lo tanto, son más adecuados para aplicaciones de alta velocidad, alta frecuencia y temperaturas extremas.

• Los PCB de cobre pesado son bastante duraderos y tienen una excelente resistencia mecánica.

• La conductividad térmica también es uno de los beneficios de las PCB de cobre pesado. Estos PCB ofrecen propiedades efectivas de disipación de calor.

• También puede obtener características de disipación de calor de PCB de cobre pesado. Pueden ayudar a contrarrestar el sobrecalentamiento y evitar daños.

• ¿Conductividad eléctrica? ¡Controlar! Los tableros de cobre pesado son excelentes conductores que funcionan bien en la electrónica.

Reflexiones finales

Placa de Circuitos Impresos con Componentes

En verdad, no puede crear aplicaciones de alta corriente sin PCB de alta corriente. Los PCB estándar no pueden soportar el calor y terminarían quemados o destruidos.

Sin embargo, estas placas de alta corriente poseen las características adecuadas para manejar aplicaciones que requieren alta corriente. También tienen suficiente durabilidad térmica para acumular el calor generado por las altas corrientes.

Entonces, ¿quieres construir una PCB de alta corriente? Asegúrese de contactarnos.