Calculadora Ancho de Pista PCB
Calcule el ancho de pista PCB óptimo para sus requisitos de corriente usando estándares IPC-2221. Obtenga estimaciones de resistencia y caída de voltaje.
Calculadora
Current (I)
↓
┌────────────────────────────┐
│▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓│ ← Copper Trace
│▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓│ Width × Thickness
└────────────────────────────┘
←─── Length ───→
Cross-section:
┌─────────────┐ ↑
│▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓│ Thickness (oz)
└─────────────┘ ↓
←── Width ──→Cómo Usar Esta Calculadora
Esta calculadora de ancho de pista PCB utiliza el estándar IPC-2221 para determinar el ancho mínimo de pista requerido para su diseño basado en corriente, aumento de temperatura y espesor de cobre.
- Seleccionar Tipo de Capa — Elija entre capas externas (superior/inferior) o internas
- Ingresar Corriente — La corriente máxima que llevará la pista en Amperios
- Establecer Aumento de Temperatura — Cuánto puede calentarse la pista sobre el ambiente (típicamente 10-20°C)
- Elegir Peso de Cobre — El estándar es 1 oz/ft² (35µm), use 2 oz para alta corriente
- Ingresar Longitud de Pista — Para cálculos de caída de voltaje y resistencia
- Haga clic en "Calcular" para ver el ancho de pista requerido y características eléctricas
Estándar IPC-2221
El IPC-2221 es el estándar genérico para diseño de placas de circuito impreso. Proporciona fórmulas y gráficos para determinar anchos de pista basados en la capacidad de transporte de corriente.
Factores Clave
- Corriente (I) — Mayor corriente requiere pistas más anchas
- Aumento de Temperatura (ΔT) — Permitir más calentamiento significa que pistas más angostas son aceptables
- Espesor de Cobre — Cobre más grueso puede transportar más corriente en el mismo ancho
- Posición de Capa — Las capas internas necesitan pistas más anchas debido a la reducida disipación de calor
Nota Importante
IPC-2221 proporciona estimaciones conservadoras. Para diseños críticos, considere factores adicionales como temperatura ambiente, fuentes de calor cercanas y flujo de aire. Siempre agregue un margen de seguridad a sus cálculos.
Consejos de Diseño de Pistas PCB
Selección de Peso de Cobre
| Peso de Cobre | Espesor | Uso Típico |
|---|---|---|
| 0.5 oz/ft² | 17.5 µm | Componentes de paso fino, circuitos RF |
| 1 oz/ft² | 35 µm | PCBs estándar, mayoría de aplicaciones |
| 2 oz/ft² | 70 µm | Electrónica de potencia, alta corriente |
| 3-4 oz/ft² | 105-140 µm | Potencia pesada, automotriz |
Guías de Aumento de Temperatura
- 10°C — Conservador, bueno para diseños cerrados o altas temperaturas ambiente
- 20°C — Estándar para la mayoría de aplicaciones con ventilación adecuada
- 30°C — Aceptable para diseños bien enfriados con buen flujo de aire
- 40°C+ — Solo para pistas cortas con enfriamiento activo
Estrategias de Diseño de Alta Corriente
- Rellenos de Polígono — Use rellenos de cobre en lugar de pistas para potencia
- Pistas Paralelas — Múltiples pistas en paralelo comparten la corriente
- Cobre más Grueso — Cobre de 2 oz puede transportar 40% más corriente
- Vías Térmicas — Ayudan a disipar calor hacia otras capas
Ejemplos Prácticos
Ejemplo 1: Pista de Alimentación USB (5V, 500mA)
Diseñando un dispositivo USB con entrega de 500mA de potencia.
Parámetros: I = 0.5A, ΔT = 10°C, cobre 1 oz, Externa
Resultado: Ancho de pista ≈ 0.25mm (10 mils)
Recomendación: Use mínimo 0.3mm (12 mils) como margen de seguridad
Ejemplo 2: Driver de Motor (12V, 3A)
Pistas de potencia para un circuito driver de motor DC.
Parámetros: I = 3A, ΔT = 20°C, cobre 1 oz, Externa
Resultado: Ancho de pista ≈ 1.0mm (40 mils)
Recomendación: Considere cobre de 2 oz para reducir ancho a 0.7mm
Ejemplo 3: Driver LED (24V, 5A)
Pistas de alta corriente para un driver de iluminación LED.
Parámetros: I = 5A, ΔT = 20°C, cobre 2 oz, Externa
Resultado: Ancho de pista ≈ 1.2mm (47 mils)
Recomendación: Use relleno de polígono para rieles de potencia principales
Preguntas Frecuentes
¿Por qué las pistas internas son más anchas que las externas?
Las capas internas están intercaladas entre otras capas de PCB, limitando su capacidad de disipar calor a través de convección y radiación. Las capas externas pueden enfriarse más efectivamente a través del contacto con el aire, por lo que pueden ser más angostas para la misma corriente.
¿Qué aumento de temperatura debo usar?
Un aumento de 10°C es conservador y bueno para la mayoría de aplicaciones. Use 20°C para diseños bien ventilados. Valores más altos (30-40°C) solo son apropiados para pistas cortas con buena gestión térmica. Considere que su temperatura ambiente máxima más el aumento no debe exceder las especificaciones de los componentes.
¿Puedo usar pistas más delgadas para líneas de señal?
Sí. Las pistas de señal que transportan miliamperios pueden ser mucho más delgadas que las pistas de potencia. Las principales restricciones para señales son la capacidad de fabricación (típicamente 4-6 mil mínimo) y los requisitos de impedancia para señales de alta velocidad, no la capacidad de corriente.
¿Cómo afectan las vías la capacidad de corriente?
Una sola vía tiene capacidad de corriente limitada (típicamente 0.5-1A dependiendo del tamaño). Para rutas de alta corriente, use múltiples vías en paralelo. Una regla común es una vía por amperio de corriente, pero verifique los cálculos de dimensionamiento de vías para su diseño específico.
¿Debo reducir la capacidad para pistas largas?
Las pistas largas acumulan más resistencia y caída de voltaje, pero la fórmula IPC ya tiene en cuenta los aspectos térmicos. Verifique el cálculo de caída de voltaje para asegurar que sea aceptable para su circuito. Para circuitos analógicos sensibles, pistas más anchas reducen el ruido por caída IR.
¿Qué pasa con corrientes AC y de alta frecuencia?
Las fórmulas IPC-2221 son principalmente para DC y AC de baja frecuencia. A altas frecuencias, el efecto piel concentra la corriente en la superficie de la pista, reduciendo efectivamente el área conductora. Para RF y digital de alta velocidad, use cálculos de pista con impedancia controlada en su lugar.
Verifique su Selección de Componentes
Después de calcular los valores de sus componentes, use Schemalyzer para verificar su diseño de esquemático. Nuestro análisis impulsado por IA detecta errores comunes y sugiere mejoras.
Pruebe la Revisión Gratuita