PCB çizimine yeni başlayan herkesin aklına gelebilen bazı sorular vardır. En önemlilerinden biri de iletken yolu (Trace) çizimidir.

Peki iletken yolu (Trace) çizerken kullanması gereken kalınlıklar ve diğer iletkenler ile arasında olması gereken minimum boşluk (Clearance) ne olmalı?

Öncelikle iletken yolumuzun taşıma kapasitesini nasıl bulabileceğinizi açıklamaya çalışalım. Elektronik endüstrisinde genel kabul görmüş PCB tasarım standardı IPC-2221 (Rigit PCB’ler için)’dir. Akım taşıma kapasitesi için referans alınacak nokta IPC-2221B standardındaki 6.2 kısmıdır. Burada iç ve dış katmanlardaki bakır iletkenlerin taşıma kapasiteleri için formüller tanımlanmıştır. Bu formüllerden sonuç almak için izin verilen sıcaklık artışı, yolun uzunluğu, k sabiti vb. değerler de gerekir.

Buradaki formül şu şekildedir. Detaylı bilgi IPC-2221B standardında bulabilirsiniz.Trace Genişlik (W) = Trace Alan / (Bakır Kalınlık (T) [oz] * 1.378 [mil / oz])Trace Alan [mil ^ 2] = (Akım [Amper] / (K * (Sıcaklık_Artışı [° C]) ^ B)) ^ (1 / C)İç Katman – K sabiti = 0.024, B =0.44 , C=0.725Dış katman – K sabiti= 0.048, B =0.44 , C=0.725

Minimum boşluklar konusuna gelince bunun içinde IPC2221-6.1 tablosu kısmını referans olarak kabul edebilirsiniz. Burada paylaşılan bilgilere göre minimum izolasyon boşlukları ayarlayabilirsiniz. Unutmayalım ki burada amaç PCB üretilebilirliği değildir, amaç devremizin elektriksel izolasyon açısından yüksek performans ile çalışmasını sağlamaktır. Clearance ve Creepage olarak adlandırılan iki kavram bulunuyor. Biz şu an Clearence kısmına odaklanıyoruz.

Başlarda akım taşıma kapasite için referans alınan kaynak, IPC-2221B de(akım, sıcaklık artışı, enine kesit arasındaki ilişki) standart bir dizi grafik özetlenmişti. Daha sonra bazı faktörleri ve olasılıkları göz önüne aldığımızda bu sonuçlar her tasarım için geçerli olmayabileceği görüldü. Bu sebepten yeni bir çalışma ile IPC-2152 standardı termal iletkenlik, vialar, malzeme ve kalınlığın akım, kesit bakır ağırlığı ve sıcaklık etkisini üzerine çalışmalar yapıldı ve günümüzde IPC-2152 artık daha önde gelen standart haline geldi. Bu standart ile daha iyi sonuçlar elde ediliyor lakin karşılık olarak karmaşık formül ve hesaplar ortaya çıkıyor. IPC-2152 karmaşık devreler için gerekli olabilir. Standart kartlarda IPC2221 uygulanabilir. Tercih sizin uygulamak istediğiniz seçime kalıyor. Devre ihtiyacınıza düşünerek güvenlik payı eklemeyi unutmadan her iki standart kullanarak çizimler yapabilirsiniz. İnternet üzerinde her iki türü için birçok ücretsiz hesaplama araçları bularak devrenize uygun sonuçlara hızlıca ulaşabilirsiniz.

Diğer bir standart olan IEC-60950-1 de güvenlik gereksinimleri belirler. Bunu referans almak isterseniz buradaki izolasyon güvenliği içinde bu standarda göz atmanızda fayda bulunuyor. Her iki standart da tercih ediliyor.

Kaynak: https://cdn.ozdisan.com/journal/202005/COMPONENT_Sayi_13.pdf

CEVAP VER

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.