Calculadora de Corriente de Rastro de PCB

Categoría: Tecnología
- 25 de junio de 2025
| |

Calcule la capacidad máxima de corriente, el aumento de temperatura y el ancho de traza requerido para su diseño de PCB basado en los estándares de la industria IPC-2152 e IPC-2221.

Parámetros de PCB

Valores estándar: 0.5, 1, 2, 3 oz
1 mil = 0.0254 mm
Las trazas externas pueden disipar mejor el calor

Parámetros Eléctricos

A
Para el modo %, ingrese el valor relativo al voltaje de suministro
°C
Típicamente 10-40°C por encima del ambiente
°C

Configuraciones Avanzadas

IPC-2152 es más preciso para la mayoría de las aplicaciones

Teoría de la Capacidad de Corriente de Trazas de PCB

La capacidad de corriente de las trazas de PCB se determina por múltiples factores, incluyendo el grosor del cobre, el ancho, la tolerancia al aumento de temperatura y la ubicación dentro del PCB. Los estándares de la industria proporcionan pautas para garantizar diseños seguros y confiables.

Factores Clave en la Capacidad de Corriente de Trazas de PCB
  • Peso del Cobre: El cobre más grueso permite una mayor corriente para el mismo ancho
  • Ancho de la Traza: Las trazas más anchas pueden transportar más corriente
  • Aumento de Temperatura: Un mayor aumento de temperatura aceptable permite más corriente
  • Ubicación de la Traza: Las trazas externas disipan mejor el calor que las internas
  • Longitud de la Traza: Afecta la caída de voltaje y la resistencia total
  • Temperatura Ambiente: Las temperaturas ambiente más altas reducen la capacidad de carga de corriente
Estándares y Fórmulas
  • IPC-2152: Estándar moderno con clasificaciones de corriente más precisas basadas en pruebas extensivas
  • IPC-2221: Estándar más antiguo que tiende a ser más conservador
  • Cálculo de Resistencia: R = ρ × L / (W × T) donde ρ es la resistividad del cobre
  • Caída de Voltaje: V = I × R donde I es la corriente y R es la resistencia de la traza
  • Dissipación de Potencia: P = I² × R determina el aumento de temperatura
Consideraciones de Diseño
  • Margen de Seguridad: Incluya un margen de seguridad del 20-30% para aplicaciones críticas
  • Alivio Térmico: Considere almohadillas de alivio térmico para conexiones de alta corriente
  • Disipadores de Calor: Áreas grandes de cobre pueden actuar como disipadores de calor para trazas de alta corriente
  • Enrutamiento de Trazas: Minimice la longitud de la traza para caminos de alta corriente
  • Diseño de Capas: Use cobre más grueso en capas de distribución de energía
  • Conexiones por Vía: Se pueden usar múltiples vías para compartir corriente entre capas

Descargo de responsabilidad: Esta calculadora proporciona estimaciones basadas en estándares de la industria de PCB y fórmulas empíricas. La capacidad de corriente real puede variar según el diseño de la placa, los materiales y las condiciones ambientales. Para aplicaciones críticas de alta potencia, consulte con un especialista en diseño de PCB y considere simulaciones térmicas o pruebas.

¿Qué es la Calculadora de Corriente de Trazas de PCB?

La Calculadora de Corriente de Trazas de PCB es una herramienta práctica para ingenieros, estudiantes y diseñadores de electrónica que necesitan estimar la capacidad de carga de corriente de las trazas de las placas de circuito impreso (PCB). Simplifica el proceso de calcular cuán ancha debe ser una traza de cobre para transportar de manera segura la corriente eléctrica, ayudando a prevenir el sobrecalentamiento y posibles fallos en el circuito. Esta calculadora se basa en las normas IPC-2152 e IPC-2221, ambas ampliamente reconocidas en el diseño de PCB.

¿Por qué usar esta calculadora?

Esta calculadora ayuda a garantizar que tus diseños de PCB sean eléctricamente seguros y confiables al analizar rápidamente:

  • La corriente máxima que una traza puede transportar
  • El ancho de traza requerido para una corriente dada
  • El aumento de temperatura esperado por el flujo de corriente
  • La caída de voltaje y la disipación de potencia

Al usar esta herramienta, puedes tomar decisiones de diseño informadas que reduzcan el riesgo de sobrecalentamiento, aseguren la estabilidad del voltaje y cumplan con los estándares de diseño de la industria.

Cómo usar la calculadora

  1. Ingresa el peso del cobre (por ejemplo, 1 oz es típico para PCBs estándar).
  2. Especifica la longitud de la traza y el ancho de la traza.
  3. Selecciona la ubicación de la traza – capas externas o internas de la PCB.
  4. Ingresa tu corriente deseada y la caída de voltaje aceptable.
  5. Establece el aumento de temperatura máximo y la temperatura ambiente.
  6. Elige qué deseas calcular: corriente máxima, ancho de traza requerido o aumento de temperatura.
  7. Haz clic en Calcular para obtener tus resultados, incluyendo gráficos visuales y recomendaciones de diseño detalladas.

Fórmulas útiles

Resistencia: \( R = \frac{ρ × L}{A} \)
Caída de Voltaje: \( V = I × R \)
Disipación de Potencia: \( P = I^2 × R \)
Capacidad de Corriente de la Traza (IPC-2152): \( I = k × (\Delta T)^{0.5} × W^{0.44} × T^{0.725} \)

Aplicaciones en el mundo real

Ya sea que estés creando un dispositivo personalizado o verificando la viabilidad del diseño, esta calculadora ayuda en la planificación segura del diseño. Puede complementar herramientas como una herramienta de rendimiento de iMac o un sistema de análisis de cuellos de botella al proporcionar información eléctrica esencial. Piénsalo como el contraparte eléctrica de una calculadora de suministro de energía o una prueba de velocidad de descarga de red.

Preguntas frecuentes

  • ¿Puedo usar esto en un Mac? Sí. Funciona sin problemas en navegadores en macOS, lo que lo convierte en una excelente adición a tu kit de herramientas de computación iMac.
  • ¿Qué estándar debo elegir: IPC-2152 o IPC-2221? IPC-2152 es más moderno y preciso. Usa IPC-2221 para estimaciones conservadoras.
  • ¿Es el resultado preciso para todos los materiales de PCB? La calculadora se basa en el material estándar FR4. Para otros materiales, los resultados pueden variar.
  • ¿Puede esto reemplazar herramientas de simulación profesionales? Es mejor para estimaciones en etapas tempranas. Para diseños críticos, combínalo con simulación térmica o pruebas de laboratorio.

Cómo ayuda esta herramienta

  • Reduce la prueba y error en el diseño de trazas de PCB
  • Asegura diseños más seguros al prevenir el sobrecalentamiento de las trazas
  • Ahorra tiempo al automatizar cálculos eléctricos clave
  • Soporta tanto a aficionados como a profesionales con entradas y gráficos sencillos

La Calculadora de Corriente de Trazas de PCB se encuentra junto a herramientas de ingeniería populares como estimadores de velocidad de transferencia de archivos, herramientas de velocidad de descarga de internet y guías de configuración RAID como una herramienta imprescindible para un trabajo de diseño eficiente e informado.