Rechner KB-07
Rechner für Leiterbahnbreite auf der Platine
Finden Sie heraus, wie breit eine Leiterbahn auf der Platine bei einem bestimmten Strom sein muss und wie viel Spannung daran abfällt.
Ergebnis
Kurz gesagt: Berechnung der Leiterbahnbreite auf der Platine anhand des Stroms und der zulässigen Erwärmung nach IPC-2221 für Außen- und Innenlagen, einschließlich Widerstand und Spannungsabfall.
Berechnung
Die Berechnung basiert auf der empirischen Formel aus dem Standard IPC-2221: Der Leiterbahnquerschnitt wird durch den Strom und die zulässige Erwärmung bestimmt.
W = A / (T · 1,378) [mil]
Hier gilt k = 0,048 für Außenlagen und 0,024 für Innenlagen, T ist die Kupferdicke in Unzen. Der Widerstand wird für Kupfer berechnet, das auf 25 °C plus die angegebene Erwärmung erhitzt ist.
Worauf Sie achten sollten
- Die Formel ist für Ströme bis 35 A, eine Erwärmung von 10–100 °C und Leiterbahnbreiten bis 10 mm ausgelegt. Außerhalb dieser Grenzen ist das Ergebnis nur ein Richtwert.
- Die Erwärmung ist nicht die einzige Einschränkung. Bei einer langen Leiterbahn kann der Spannungsabfall problematisch sein: In Rückkopplungs- und Versorgungsschaltungen für Controller sollte man ihn separat prüfen.
- Benachbarte Leiterbahnen mit hohem Strom erwärmen sich gegenseitig. Wo genug Platz ist, sollte die Leiterbahn breiter als berechnet ausgeführt oder mit einer Kupferfläche versehen werden.
Häufige Fragen
Wie breit muss eine Leiterbahn für 3 A sein?
Bei 35 µm Kupfer auf der Außenseite und einer Erwärmung um 20 °C beträgt die Mindestbreite nach IPC-2221 etwa 0,9 mm. Auf einer Innenlage muss sie ungefähr 2,6-mal breiter sein.
Wie beeinflusst die Kupferdicke die Leiterbahnbreite?
Umgekehrt proportional: 70 µm statt 35 µm erlauben bei gleichem Strom und gleicher Erwärmung eine halb so breite Leiterbahn.
Welchen Strom hält eine 1 mm breite Leiterbahn aus?
Bei einer äußeren Lage mit 35 µm Kupfer und 20 °C Erwärmung etwa 3,2 A. Bei langen Leiterbahnen zusätzlich den Spannungsabfall prüfen.
