Bieza vara PCBir rūpniecisko barošanas avotu galvenais nesējs, kas nodrošina lielu strāvas pārvadi, efektīvu siltuma izkliedi un ilgtermiņa uzticamu darbību, īpaši piemērots sarežģītiem darba apstākļiem, piemēram, augsta temperatūra, spēcīga vibrācija un liela ietekme rūpnieciskos objektos. Tālāk sniegta pilnīga pielietojuma loģika un iespējamais atlases plāns, kas balstīts uz tipiskiem rūpniecisko barošanas avotu scenārijiem.
Bieza vara PCB galvenā pielietojuma vērtība rūpnieciskajā barošanas blokā
Rūpniecisko barošanas avotu barošanas modulis, rektifikācijas un filtrēšanas ķēde un izejas piedziņas ķēde ir bieza vara PCB galvenie pielietojuma scenāriji, kuru pamatvērtības ir koncentrētas trīs punktos:
Lielas strāvas droša pārnēsāšana: Vara folijas biezums parasti ir vairāk nekā divas reizes lielāks par parasto PCB, ievērojami samazinot strāvas pārvades pretestību un izvairoties no vara folijas pārkaršanas un sadegšanas lielas strāvas apstākļos. Tas var stabili pārvadāt rūpnieciskas kvalitātes strāvas, sākot no vairākiem ampēriem līdz simtiem ampēru.
Efektīva temperatūras izlīdzināšanas siltuma izkliede: Bieza vara folija pati par sevi ir augstas siltumvadītspējas siltuma izkliedes materiāls, kas var ātri novadīt enerģijas ierīču, piemēram, MOS cauruļu un IGBT, siltumu sāniski uz siltuma izkliedes struktūru. Vietējo temperatūras paaugstināšanos var kontrolēt 20 grādu robežās, ievērojami pagarinot jaudas kondensatoru un induktoru kalpošanas laiku.
Spēcīga darba apstākļu struktūras pielāgošana: Pret lieces un pretvibrācijas spējas ir daudz labākas nekā parastajām plānām vara plāksnēm, un tas ir piemērots uzstādīšanas vidēm ar rūpniecisko objektu apstrādi un ilgstošu -vibrāciju, samazinot vara folijas nolobīšanās un lodēšanas savienojumu noguruma risku, kā arī atbilst rūpniecisko barošanas avotu projektētās kalpošanas laika prasībām 5–10 gadus.
Vara biezuma kvantitatīvā izvēle tipiskos rūpnieciskās elektroapgādes scenārijos
Pilnībā pamatojoties uz rūpniecisko enerģijas avotu jaudas līmeni un darbības apstākļiem, nodrošiniet tieši piemērojamu vara biezuma atlases etalonu, lai izvairītos no vara sabiezēšanas un izmaksu kāpuma:
| Rūpnieciskās barošanas avota scenārijs | Tipiska nepārtraukta strāva | Ieteicamās vara biezuma specifikācijas |
|---|---|---|
| Mazas un vidējas jaudas komutācijas barošanas avots, 100 ~ 1000 W UPS | 5~40A | 3 ~ 4oz biezs vara ārējais slānis |
| Rūpnieciskā servo piedziņa, universāls frekvences pārveidotājs | 20~80A | 3–4 unces ārējais slānis+2unces iekšējais slānis |
| Lieljaudas metināšanas barošanas bloks, bremžu bloks | 80–150 A īstermiņa-ietekme | 6–8 unces divpusējs biezs varš |
| Centralizēta rūpnieciskā invertora barošana, lielas{0}}jaudas enerģijas uzglabāšanas modulis | Autobusa strāva virs 200A | 10 ~ 12oz īpaši biezs vara + logu skārda pārklājuma sabiezējums |
Galvenie punkti, kā izvairīties no kļūmēm daudzdimensiju atlasē
1. Pamatprincipi vara biezuma izvēlei
Stingri ievērojot pamatloģiku "strāva nosaka vara biezumu", atsaucoties uz empīriskām formulām: pieļaujamā strāva (A) ≈ vara folijas biezums (oz) × stieples platums (mm) × 0,8 (apkārtējā temperatūra ir mazāka par vai vienāda ar 40 grādiem), akli netiecieties pēc īpaši bieza vara.
Maksimālā impulsa strāva tiek aprēķināta, pamatojoties uz 1,5 reizes lielāku nepārtrauktu strāvu, un vara biezuma robeža tiek palielināta par vienu līmeni rūpnieciskā skapja scenārijā bez gaisa vadiem.
Stingri aizliegts izmantot biezu varu signālu maršrutēšanas zonā bez strāvas ķēdēm, lai izvairītos no maršrutēšanas raksturīgās pretestības maiņas un vadības signāla saskaņošanas kļūmes.
2. Prasības substrātam un procesa pielāgošanai
Prioritāte ir jāpiešķir augstas TG fr4 ar Tg, kas lielāks par vai vienāds ar 170 grādiem, kā substrātu, lai izvairītos no CTE nesakritības starp biezu varu un parasto FR-4, kas var izraisīt atslāņošanos un pūslīšu veidošanos, ilgstoši darbojoties-augstā temperatūrā.
Scenārijiem ar ļoti augstām siltuma izkliedes prasībām var izvēlēties alumīnija/vara metāla pamatnes, kuru siltumvadītspēja pārsniedz 1,5 W/m · K, kas ir vairāk nekā trīs reizes efektīvāka nekā parasta fr4 siltuma izkliede.
Vēlamā virsmas apstrāde ir zelta iegremdēšanas process, kas ir piemērots rūpnieciskai eļļas un putekļu videi. Tā izturība pret koroziju un pretievietošanas spēja ir daudz labāka par parasto alvas izsmidzināšanu, novēršot sliktu kontaktu pēc ilgstošas-lietošanas.
3. Galvenie izgatavojamības ierobežojumi (DFM)
Minimālais līnijas platums/attālums 3 unces vara folijai ir lielāks vai vienāds ar 0,3 mm, un 6 unces vara folija ir lielāka vai vienāda ar 0,4 mm, lai izvairītos no neprecīza līnijas platuma un īssavienojuma problēmām kodināšanas laikā.
Atsevišķi caurumi ir aizliegti uz lielas strāvas ceļiem. 2-3 caurumi ir jāpievieno paralēli 5A strāvai uz 3 unces vara folijas. Cauruma minimālajai atvērumam jābūt lielākai vai vienādai ar 0,8 mm, un cauruma sienas vara biezumam jābūt lielākam par 20 μm vai vienādam ar to.
Daudzslāņu biezām vara plāksnēm jābūt konstruētām ar simetrisku sakārtojumu, augšējam un apakšējam slānim jābūt vienādam vara biezumam, lai izvairītos no pārmērīgas virsmas deformācijas pēc laminēšanas un nespējas pielāgoties SMT ielāpiem.