Calculateur Largeur Piste PCB
Calculez la largeur de piste PCB optimale pour vos exigences de courant selon les normes IPC-2221. Obtenez des estimations de résistance et de chute de tension.
Calculateur
Current (I)
↓
┌────────────────────────────┐
│▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓│ ← Copper Trace
│▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓│ Width × Thickness
└────────────────────────────┘
←─── Length ───→
Cross-section:
┌─────────────┐ ↑
│▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓│ Thickness (oz)
└─────────────┘ ↓
←── Width ──→Comment Utiliser ce Calculateur
Ce calculateur de largeur de piste PCB utilise la norme IPC-2221 pour déterminer la largeur minimale de piste requise pour votre conception en fonction du courant, de l'élévation de température et de l'épaisseur du cuivre.
- Sélectionner le Type de Couche — Choisissez entre couches externes (dessus/dessous) ou internes
- Entrer le Courant — Le courant maximum que la piste transportera en Ampères
- Définir l'Élévation de Température — De combien la piste peut chauffer au-dessus de l'ambiant (typiquement 10-20°C)
- Choisir le Poids de Cuivre — Le standard est 1 oz/ft² (35µm), utilisez 2 oz pour les forts courants
- Entrer la Longueur de Piste — Pour les calculs de chute de tension et de résistance
- Cliquez sur "Calculer" pour voir la largeur de piste requise et les caractéristiques électriques
Norme IPC-2221
L'IPC-2221 est la norme générique pour la conception de circuits imprimés. Elle fournit des formules et des graphiques pour déterminer les largeurs de piste en fonction de la capacité de transport de courant.
Facteurs Clés
- Courant (I) — Un courant plus élevé nécessite des pistes plus larges
- Élévation de Température (ΔT) — Permettre plus de chauffage signifie que des pistes plus étroites sont acceptables
- Épaisseur de Cuivre — Un cuivre plus épais peut transporter plus de courant dans la même largeur
- Position de Couche — Les couches internes nécessitent des pistes plus larges en raison de la dissipation thermique réduite
Note Importante
L'IPC-2221 fournit des estimations conservatrices. Pour les conceptions critiques, considérez des facteurs supplémentaires comme la température ambiante, les sources de chaleur à proximité et le flux d'air. Ajoutez toujours une marge de sécurité à vos calculs.
Conseils de Conception de Pistes PCB
Sélection du Poids de Cuivre
| Poids de Cuivre | Épaisseur | Utilisation Typique |
|---|---|---|
| 0,5 oz/ft² | 17,5 µm | Composants à pas fin, circuits RF |
| 1 oz/ft² | 35 µm | PCB standards, la plupart des applications |
| 2 oz/ft² | 70 µm | Électronique de puissance, fort courant |
| 3-4 oz/ft² | 105-140 µm | Forte puissance, automobile |
Lignes Directrices pour l'Élévation de Température
- 10°C — Conservateur, bon pour les conceptions fermées ou les hautes températures ambiantes
- 20°C — Standard pour la plupart des applications avec une ventilation adéquate
- 30°C — Acceptable pour les conceptions bien refroidies avec un bon flux d'air
- 40°C+ — Uniquement pour les pistes courtes avec refroidissement actif
Stratégies de Conception Haute Puissance
- Remplissages de Polygones — Utilisez des remplissages de cuivre au lieu de pistes pour l'alimentation
- Pistes Parallèles — Plusieurs pistes en parallèle partagent le courant
- Cuivre Plus Épais — Le cuivre 2 oz peut transporter 40% de courant en plus
- Vias Thermiques — Aident à dissiper la chaleur vers d'autres couches
Exemples Pratiques
Exemple 1: Piste d'Alimentation USB (5V, 500mA)
Conception d'un appareil USB avec distribution de 500mA.
Paramètres: I = 0,5A, ΔT = 10°C, cuivre 1 oz, Externe
Résultat: Largeur de piste ≈ 0,25mm (10 mils)
Recommandation: Utilisez au minimum 0,3mm (12 mils) comme marge de sécurité
Exemple 2: Driver de Moteur (12V, 3A)
Pistes de puissance pour un circuit de driver de moteur DC.
Paramètres: I = 3A, ΔT = 20°C, cuivre 1 oz, Externe
Résultat: Largeur de piste ≈ 1,0mm (40 mils)
Recommandation: Envisagez du cuivre 2 oz pour réduire la largeur à 0,7mm
Exemple 3: Driver LED (24V, 5A)
Pistes haute puissance pour un driver d'éclairage LED.
Paramètres: I = 5A, ΔT = 20°C, cuivre 2 oz, Externe
Résultat: Largeur de piste ≈ 1,2mm (47 mils)
Recommandation: Utilisez un remplissage de polygone pour les rails d'alimentation principaux
Questions Fréquemment Posées
Pourquoi les pistes internes sont-elles plus larges que les externes?
Les couches internes sont prises en sandwich entre d'autres couches de PCB, limitant leur capacité à dissiper la chaleur par convection et rayonnement. Les couches externes peuvent refroidir plus efficacement par contact avec l'air, donc elles peuvent être plus étroites pour le même courant.
Quelle élévation de température dois-je utiliser?
Une élévation de 10°C est conservatrice et bonne pour la plupart des applications. Utilisez 20°C pour les conceptions bien ventilées. Des valeurs plus élevées (30-40°C) ne sont appropriées que pour les pistes courtes avec une bonne gestion thermique. Considérez que votre température ambiante maximale plus l'élévation ne doit pas dépasser les spécifications des composants.
Puis-je utiliser des pistes plus fines pour les lignes de signal?
Oui. Les pistes de signal transportant des milliampères peuvent être beaucoup plus fines que les pistes de puissance. Les principales contraintes pour les signaux sont la capacité de fabrication (typiquement 4-6 mil minimum) et les exigences d'impédance pour les signaux haute vitesse, pas la capacité de courant.
Comment les vias affectent-ils la capacité de courant?
Un seul via a une capacité de courant limitée (typiquement 0,5-1A selon la taille). Pour les chemins de fort courant, utilisez plusieurs vias en parallèle. Une règle courante est un via par ampère de courant, mais vérifiez les calculs de dimensionnement de via pour votre conception spécifique.
Dois-je déclasser pour les pistes longues?
Les pistes longues accumulent plus de résistance et de chute de tension, mais la formule IPC prend déjà en compte les aspects thermiques. Vérifiez le calcul de chute de tension pour vous assurer qu'il est acceptable pour votre circuit. Pour les circuits analogiques sensibles, des pistes plus larges réduisent le bruit dû à la chute IR.
Qu'en est-il des courants AC et haute fréquence?
Les formules IPC-2221 sont principalement pour le DC et l'AC basse fréquence. À hautes fréquences, l'effet de peau concentre le courant à la surface de la piste, réduisant effectivement la zone conductrice. Pour la RF et le numérique haute vitesse, utilisez plutôt des calculs de piste à impédance contrôlée.
Vérifiez Votre Sélection de Composants
Après avoir calculé les valeurs de vos composants, utilisez Schemalyzer pour vérifier votre conception de schéma. Notre analyse alimentée par IA détecte les erreurs courantes et suggère des améliorations.
Essayez la Révision Gratuite