PCB Spårmotståndskalkylator

Kategori: Teknologi
- september 03, 2025
| |

Beräkna motståndet, spänningsfallet och effektförlusten för PCB-spår baserat på fysiska dimensioner, kopparvikt och strömkrav.

Spårdimensioner

Typiska PCB-spårbredder: 0.15-3mm (6-120mil)
Standardvärden: 0.5oz, 1oz, 2oz, 3oz
°C
Påverkar resistiviteten (20°C är referens)

Elektriska parametrar

A
Lämna på 0 för att ignorera spänningsfall/effektberäkningar
Ytbehandling påverkar ledningsförmåga

Avancerade alternativ

Koppar vid 20°C: 1.68 μΩ·cm
Koppar: 0.00393 per °C

Teori om PCB-spårmotstånd

Motståndet hos ett PCB-spår beror på dess fysiska dimensioner, kopparens resistivitet och driftstemperaturen. Att förstå dessa faktorer är avgörande för att designa kraftdistributionsnätverk och signalintegritet i elektroniska kretsar.

Nyckelfaktorer som påverkar spårmotstånd
  • Spår längd: Motståndet ökar linjärt med längden
  • Spår bredd: Motståndet minskar när bredden ökar
  • Koppar tjocklek: Tjockare koppar (högre oz) minskar motståndet
  • Temperatur: Motståndet ökar med temperaturen (ungefär 0.393% per °C för koppar)
  • Ytbehandling: Olika beläggningstyper kan påverka det totala motståndet
Motståndsberäkning
  • Grundläggande motståndsformel: R = ρ × L / A
  • Där R är motståndet i ohm (Ω)
  • ρ (rho) är kopparens resistivitet (1.68 × 10-8 Ω·m vid 20°C)
  • L är spår längden i meter
  • A är tvärsnittsarean i kvadratmeter (bredd × tjocklek)
Temperaturpåverkan
  • Temperaturkoefficient: α = 0.00393 per °C för koppar
  • Temperaturjusterat motstånd: R(T) = R(20°C) × [1 + α × (T - 20)]
  • Där T är driftstemperaturen i °C
Designöverväganden
  • Spänningsfall: V = I × R (viktigt för kraftspår)
  • Effektförlust: P = I² × R (orsakar temperaturhöjning)
  • Signalintegritet: Högfrekventa signaler kräver transmissionslinjeanalys bortom DC-motstånd
  • Returvägar: Impedansen hos jordplanet bör minimeras
  • Termisk hantering: Tänk på värmeavledning för högströms spår

Ansvarsfriskrivning: Denna kalkylator ger uppskattningar baserade på teoretiska formler för DC-motstånd. Faktiska uppmätta värden kan variera på grund av tillverkningsavvikelser, materialegenskaper och andra faktorer. För högprecisions- eller högfrekvensapplikationer måste ytterligare faktorer beaktas, inklusive hudeffekt, närhetseffekt och dielektriska förluster.

Primär Formel:
Resistans \( R = \dfrac{\rho \times L}{A} \)
- \( R \): Resistans (Ohm)
- \( \rho \): Kopparresistivitet (Ω·m)
- \( L \): Spår längd (m)
- \( A \): Tvärsnittsarea (m²)

Vad är PCB Spår Resistans Kalkylatorn?

PCB Spår Resistans Kalkylatorn hjälper dig att uppskatta den elektriska resistansen, spänningsfallet och effektförlusten av kopparspår på en tryckt kretskort (PCB). Den tar hänsyn till fysiska dimensioner, koppartjocklek, temperatur och ström för att ge en noggrann bedömning av hur väl ett spår kan bära elektrisk ström utan överdriven förlust eller värmeuppbyggnad.

Oavsett om du designar en högströms strömförsörjning eller arbetar med precis signalrouting, kan detta verktyg förbättra tillförlitlighet och prestanda genom att hjälpa dig att fatta informerade beslut tidigt i din designprocess. Det är en utmärkt referens även om du använder ett iMac beräkningsverktyg eller planerar kretsmodellering tillsammans med andra verktyg som en flaskhals kalkylator eller internet hastighets uppskattare.

Nyckelfunktioner

  • Stöder flera enheter: mm, mil, oz, μm, tum och cm
  • Justeringar för temperatur och ytbeläggningseffekter
  • Visualiserar resistans i förhållande till spårbredd i ett dynamiskt diagram
  • Jämför spårresistans med standard AWG trådstorlekar
  • Erbjuder designrekommendationer baserat på inmatade värden

Hur man använder kalkylatorn

Följ dessa steg för att använda kalkylatorn effektivt:

  1. Ange spår längd och välj enhet (t.ex. mm eller tum).
  2. Ange spår bredd och välj motsvarande enhet.
  3. Välj koppartjocklek med oz, mm eller μm.
  4. Ställ in omgivningstemperatur för att matcha din applikationsmiljö.
  5. Ange förväntad strömbelastning i ampere.
  6. Välj beläggningstyp som används på din PCB (t.ex. HASL eller ENIG).
  7. Justera eventuellt avancerade inställningar som anpassad resistivitet eller temperaturkoefficient.
  8. Klicka på "Beräkna Resistans" för att se resultaten.

Du får omedelbara insikter om spårresistans, spänningsfall, effektförlust och mer—presenterat i en tydlig sammanfattning med visuella hjälpmedel och användbara design tips.

Vem kan dra nytta av detta?

Detta verktyg är idealiskt för:

  • Elektronikdesigners som kontrollerar PCB:s strömkapacitet
  • Ingenjörer som utvärderar effektförlust i spår
  • Studenter som lär sig om kopparledningsförmåga
  • Hobbyister som optimerar layout för DIY-projekt

Det är också användbart tillsammans med verktyg som Nedladdningshastighets kalkylator eller Strömförsörjnings kalkylator när du bedömer systemnivåprestanda.

FAQ

Q: Vad är en typisk spårresistans?
A: Det beror på spårdimensioner och kopparvikt, men värden under 0,05Ω är ofta acceptabla för kraftspår.



Q: Varför påverkar temperaturen resistansen?
A: När temperaturen ökar, ökar kopparens resistivitet, vilket ökar den totala resistansen hos spåret.



Q: Vilken enhet ska jag använda för koppartjocklek?
A: PCB-koppar anges vanligtvis i uns (oz). 1 oz ≈ 35 μm tjock.



Q: Hur exakta är resultaten?
A: Kalkylatorn ger teoretiska uppskattningar baserade på DC-resistans. Faktiska resultat kan variera något på grund av tillverknings toleranser.



Q: Kan detta verktyg jämföra mitt spår med en tråd?
A: Ja, det matchar din spårresistans med en liknande American Wire Gauge (AWG) tråd, vilket erbjuder en praktisk jämförelsepunkt.

Varför denna kalkylator är användbar

Att designa PCB-spår innebär att balansera prestanda, säkerhet och termiska överväganden. Denna kalkylator förenklar den processen genom att ge dig snabba, datadrivna svar på frågor som:

  • Kommer detta spår att hantera min förväntade ström?
  • Är spänningsfallet för högt för min applikation?
  • Behöver jag bredare spår eller tyngre koppar?

Oavsett om du använder ett Apple skrivbords matematikverktyg eller en webbläsare på macOS, ger kalkylatorn pålitliga insikter utan att behöva ytterligare programvara. Det är en bekväm del av din digitala verktygslåda—precis bredvid din filöverföringshastighets kalkylator eller bandbreddsanalysverktyg.