Calculadora de Resistencia de Rutas de PCB

Categoría: Tecnología
- 15 de julio de 2025
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Calcule la resistencia, caída de voltaje y disipación de potencia de las trazas de PCB según las dimensiones físicas, el peso del cobre y los requisitos de corriente.

Dimensiones de la Traza

Anchos típicos de trazas de PCB: 0.15-3mm (6-120mil)
Valores estándar: 0.5oz, 1oz, 2oz, 3oz
°C
Afecta la resistividad (20°C es la referencia)

Parámetros Eléctricos

A
Deje en 0 para ignorar cálculos de caída de voltaje/potencia
El acabado de superficie afecta la conductividad

Opciones Avanzadas

Cobre a 20°C: 1.68 μΩ·cm
Cobre: 0.00393 por °C

Teoría de Resistencia de Trazas de PCB

La resistencia de una traza de PCB depende de sus dimensiones físicas, la resistividad del cobre y la temperatura de operación. Comprender estos factores es esencial para diseñar redes de distribución de energía e integridad de señal en circuitos electrónicos.

Factores Clave que Afectan la Resistencia de la Traza
  • Longitud de la Traza: La resistencia aumenta linealmente con la longitud
  • Ancho de la Traza: La resistencia disminuye a medida que aumenta el ancho
  • Grosor del Cobre: El cobre más grueso (mayor oz) reduce la resistencia
  • Temperatura: La resistencia aumenta con la temperatura (aprox. 0.393% por °C para el cobre)
  • Acabado de Superficie: Diferentes tipos de recubrimiento pueden afectar la resistencia total
Cálculo de Resistencia
  • Fórmula Básica de Resistencia: R = ρ × L / A
  • Donde R es la resistencia en ohmios (Ω)
  • ρ (rho) es la resistividad del cobre (1.68 × 10-8 Ω·m a 20°C)
  • L es la longitud de la traza en metros
  • A es el área de sección transversal en metros cuadrados (ancho × grosor)
Efectos de la Temperatura
  • Coeficiente de Temperatura: α = 0.00393 por °C para el cobre
  • Resistencia Ajustada a la Temperatura: R(T) = R(20°C) × [1 + α × (T - 20)]
  • Donde T es la temperatura de operación en °C
Consideraciones de Diseño
  • Caída de Voltaje: V = I × R (importante para trazas de potencia)
  • Disipación de Potencia: P = I² × R (causa aumento de temperatura)
  • Integridad de Señal: Las señales de alta frecuencia requieren análisis de línea de transmisión más allá de la resistencia DC
  • Rutas de Retorno: La impedancia del plano de tierra debe ser minimizada
  • Gestión Térmica: Considere la disipación de calor para trazas de alta corriente

Descargo de responsabilidad: Esta calculadora proporciona estimaciones basadas en fórmulas teóricas para la resistencia DC. Los valores medidos reales pueden variar debido a tolerancias de fabricación, propiedades del material y otros factores. Para aplicaciones de alta precisión o alta frecuencia, se deben considerar factores adicionales, incluidos el efecto de piel, el efecto de proximidad y las pérdidas dieléctricas.

Fórmula Principal:
Resistencia \( R = \dfrac{\rho \times L}{A} \)
- \( R \): Resistencia (Ohmios)
- \( \rho \): Resistividad del cobre (Ω·m)
- \( L \): Longitud de la traza (m)
- \( A \): Área de sección transversal (m²)

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

La Calculadora de Resistencia de Trazas de PCB te ayuda a estimar la resistencia eléctrica, la caída de voltaje y la disipación de potencia de las trazas de cobre en una placa de circuito impreso (PCB). Tiene en cuenta las dimensiones físicas, el grosor del cobre, la temperatura y la corriente para proporcionar una evaluación precisa de cuán bien una traza puede transportar corriente eléctrica sin pérdidas excesivas o acumulación de calor.

Ya sea que estés diseñando una fuente de alimentación de alta corriente o trabajando en el enrutamiento de señales precisas, esta herramienta puede mejorar la fiabilidad y el rendimiento al ayudarte a tomar decisiones informadas desde el principio de tu proceso de diseño. Es una excelente referencia incluso si estás utilizando una herramienta de computación iMac o planeando modelar circuitos junto con otras utilidades como un calculador de cuellos de botella o estimador de velocidad de internet.

Características Clave

  • Soporta múltiples unidades: mm, mil, oz, μm, pulgadas y cm
  • Ajusta por efectos de temperatura y recubrimiento superficial
  • Visualiza la resistencia frente al ancho de la traza en un gráfico dinámico
  • Compara la resistencia de la traza con tamaños estándar de alambre AWG
  • Ofrece recomendaciones de diseño basadas en los valores ingresados

Cómo Usar la Calculadora

Sigue estos pasos para usar la calculadora de manera efectiva:

  1. Ingresa la longitud de la traza y selecciona su unidad (por ejemplo, mm o pulgadas).
  2. Ingresa el ancho de la traza y elige la unidad correspondiente.
  3. Selecciona el grosor del cobre usando oz, mm o μm.
  4. Establece la temperatura ambiente para que coincida con el entorno de tu aplicación.
  5. Ingresa la carga de corriente esperada en amperios.
  6. Elige el tipo de recubrimiento utilizado en tu PCB (por ejemplo, HASL o ENIG).
  7. Opcionalmente, ajusta configuraciones avanzadas como resistividad personalizada o coeficiente de temperatura.
  8. Haz clic en "Calcular Resistencia" para ver los resultados.

Recibirás información inmediata sobre la resistencia de la traza, la caída de voltaje, la pérdida de potencia y más, presentada en un resumen claro con ayudas visuales y consejos de diseño útiles.

¿Quién Puede Beneficiarse?

Esta herramienta es ideal para:

  • Diseñadores de electrónica que verifican la capacidad de corriente de PCB
  • Ingenieros que evalúan la disipación de potencia en trazas
  • Estudiantes que aprenden sobre la conductividad del cobre
  • Aficionados que optimizan el diseño para proyectos de bricolaje

También es útil junto a herramientas como el Calculador de Velocidad de Descarga o el Calculador de Fuente de Alimentación cuando estás evaluando el rendimiento a nivel de sistema.

Preguntas Frecuentes

Q: ¿Cuál es una resistencia de traza típica?
A: Depende de las dimensiones de la traza y del peso del cobre, pero los valores por debajo de 0.05Ω son a menudo aceptables para trazas de potencia.



Q: ¿Por qué la temperatura afecta la resistencia?
A: A medida que la temperatura aumenta, la resistividad del cobre se eleva, aumentando la resistencia total de la traza.



Q: ¿Qué unidad debo usar para el grosor del cobre?
A: El cobre de PCB se especifica comúnmente en onzas (oz). 1 oz ≈ 35 μm de grosor.



Q: ¿Qué tan precisos son los resultados?
A: La calculadora proporciona estimaciones teóricas basadas en la resistencia de CC. Los resultados reales pueden variar ligeramente debido a tolerancias de fabricación.



Q: ¿Puede esta herramienta comparar mi traza con un alambre?
A: Sí, compara la resistencia de tu traza con un alambre de tamaño similar de American Wire Gauge (AWG), ofreciendo un punto de comparación práctico.

Por Qué Esta Calculadora Es Útil

Diseñar trazas de PCB implica equilibrar el rendimiento, la seguridad y las consideraciones térmicas. Esta calculadora simplifica ese proceso al darte respuestas rápidas y basadas en datos a preguntas como:

  • ¿Esta traza manejará mi corriente esperada?
  • ¿La caída de voltaje es demasiado alta para mi aplicación?
  • ¿Necesito trazas más anchas o cobre más grueso?

Ya sea que estés utilizando una herramienta de matemáticas de escritorio de Apple o un navegador en macOS, la calculadora proporciona información confiable sin necesidad de software adicional. Es una parte conveniente de tu caja de herramientas digital, justo al lado de tu calculador de tasa de transferencia de archivos o herramienta de análisis de ancho de banda.