Kalkulator Arus Jejak PCB

Kategoria: Teknologi
- July 10, 2025
| |

Hitung kapasitas arus maksimum, kenaikan suhu, dan lebar jalur yang diperlukan untuk desain PCB Anda berdasarkan standar industri IPC-2152 dan IPC-2221.

Parameter PCB

Nilai standar: 0.5, 1, 2, 3 oz
1 mil = 0.0254 mm
Jalur eksternal dapat menyebarkan panas lebih baik

Parameter Elektrikal

A
Untuk mode %, masukkan nilai relatif terhadap tegangan suplai
°C
Biasanya 10-40°C di atas suhu lingkungan
°C

Pengaturan Lanjutan

IPC-2152 lebih akurat untuk sebagian besar aplikasi

Teori Kapasitas Arus Jalur PCB

Kapasitas arus jalur PCB ditentukan oleh beberapa faktor termasuk ketebalan tembaga, lebar, toleransi kenaikan suhu, dan lokasi dalam PCB. Standar industri memberikan panduan untuk memastikan desain yang aman dan andal.

Faktor Utama dalam Kapasitas Arus Jalur PCB
  • Berat Tembaga: Tembaga yang lebih tebal memungkinkan arus lebih tinggi untuk lebar yang sama
  • Lebar Jalur: Jalur yang lebih lebar dapat membawa lebih banyak arus
  • Kenaikan Suhu: Kenaikan suhu yang dapat diterima lebih tinggi memungkinkan lebih banyak arus
  • Lokasi Jalur: Jalur eksternal menyebarkan panas lebih baik daripada jalur internal
  • Panjang Jalur: Mempengaruhi penurunan tegangan dan total resistansi
  • Suhu Lingkungan: Suhu lingkungan yang lebih tinggi mengurangi kapasitas arus
Standar dan Rumus
  • IPC-2152: Standar modern dengan peringkat arus yang lebih akurat berdasarkan pengujian ekstensif
  • IPC-2221: Standar lama yang cenderung lebih konservatif
  • Perhitungan Resistansi: R = ρ × L / (W × T) di mana ρ adalah resistivitas tembaga
  • Penurunan Tegangan: V = I × R di mana I adalah arus dan R adalah resistansi jalur
  • Daya yang Hilang: P = I² × R menentukan kenaikan suhu
Pertimbangan Desain
  • Margin Keamanan: Sertakan margin keamanan 20-30% untuk aplikasi kritis
  • Pelepasan Panas: Pertimbangkan bantalan pelepasan panas untuk koneksi arus tinggi
  • Pendingin: Area tembaga besar dapat berfungsi sebagai pendingin untuk jalur arus tinggi
  • Pengaturan Jalur: Minimalkan panjang jalur untuk jalur arus tinggi
  • Desain Lapisan: Gunakan tembaga lebih tebal pada lapisan distribusi daya
  • Penyambungan Via: Beberapa via dapat digunakan untuk berbagi arus antar lapisan

Disclaimer: Kalkulator ini memberikan estimasi berdasarkan standar industri PCB dan rumus empiris. Kapasitas arus aktual dapat bervariasi tergantung pada desain papan, material, dan kondisi lingkungan. Untuk aplikasi daya tinggi yang kritis, konsultasikan dengan spesialis desain PCB dan pertimbangkan simulasi atau pengujian termal.

Apa Itu PCB Trace Current Calculator?

PCB Trace Current Calculator adalah alat praktis untuk insinyur, pelajar, dan desainer elektronik yang perlu memperkirakan kapasitas arus yang dapat dibawa oleh jalur pada papan sirkuit cetak (PCB). Alat ini menyederhanakan proses perhitungan lebar jalur tembaga yang diperlukan untuk membawa arus listrik dengan aman, membantu mencegah pemanasan berlebih dan potensi kegagalan sirkuit. Kalkulator ini didasarkan pada standar IPC-2152 dan IPC-2221—keduanya diakui secara luas dalam desain PCB.

Mengapa Menggunakan Kalkulator Ini?

Kalkulator ini membantu memastikan desain PCB Anda aman secara elektrik dan andal dengan menganalisis secara cepat:

  • Arus maksimum yang dapat dibawa oleh jalur
  • Lebar jalur yang diperlukan untuk arus tertentu
  • Kenaikan suhu yang diharapkan dari aliran arus
  • Penurunan tegangan dan disipasi daya

Dengan menggunakan alat ini, Anda dapat membuat keputusan desain yang terinformasi untuk mengurangi risiko pemanasan berlebih, memastikan stabilitas tegangan, dan memenuhi standar desain industri.

Cara Menggunakan Kalkulator

  1. Masukkan berat tembaga (misalnya, 1 oz adalah standar untuk PCB biasa).
  2. Tentukan panjang jalur dan lebar jalur.
  3. Pilih lokasi jalur – lapisan eksternal atau internal dari PCB.
  4. Masukkan arus yang diinginkan dan penurunan tegangan yang dapat diterima.
  5. Atur kenaikan suhu maksimum dan suhu lingkungan.
  6. Pilih apa yang ingin Anda hitung: arus maksimum, lebar jalur yang diperlukan, atau kenaikan suhu.
  7. Klik Hitung untuk mendapatkan hasil Anda, termasuk grafik visual dan rekomendasi desain yang terperinci.

Rumus yang Berguna

Resistansi: \( R = \frac{ρ × L}{A} \)
Penurunan Tegangan: \( V = I × R \)
Disipasi Daya: \( P = I^2 × R \)
Kapasitas Arus Jalur (IPC-2152): \( I = k × (\Delta T)^{0.5} × W^{0.44} × T^{0.725} \)

Aplikasi Dunia Nyata

Baik Anda sedang membuat perangkat khusus atau memeriksa kelayakan desain, kalkulator ini membantu dalam perencanaan tata letak yang aman. Alat ini dapat melengkapi alat seperti alat kinerja iMac atau sistem analisis bottleneck dengan memberikan wawasan listrik yang penting. Anggap saja sebagai rekan listrik dari kalkulator daya listrik atau tes kecepatan unduh jaringan.

FAQ

  • Apakah saya bisa menggunakan ini di Mac? Ya. Alat ini bekerja dengan lancar di browser pada macOS, menjadikannya tambahan yang sangat baik untuk alat komputasi iMac Anda.
  • Standar mana yang harus saya pilih: IPC-2152 atau IPC-2221? IPC-2152 lebih modern dan akurat. Gunakan IPC-2221 untuk perkiraan yang lebih konservatif.
  • Apakah hasilnya akurat untuk semua bahan PCB? Kalkulator ini didasarkan pada bahan standar FR4. Untuk bahan lain, hasilnya mungkin berbeda.
  • Apakah ini dapat menggantikan alat simulasi profesional? Alat ini paling baik digunakan untuk perkiraan tahap awal. Untuk desain yang sangat penting, gunakan bersama simulasi termal atau pengujian laboratorium.

Bagaimana Alat Ini Membantu

  • Mengurangi trial-and-error dalam desain jalur PCB
  • Memastikan desain yang lebih aman dengan mencegah pemanasan jalur
  • Menghemat waktu dengan mengotomatisasi perhitungan listrik utama
  • Mendukung baik hobiis maupun profesional dengan input yang sederhana dan grafik

PCB Trace Current Calculator berdiri sejajar dengan alat teknik populer seperti estimasi kecepatan transfer file, alat tes kecepatan unduh internet, dan panduan konfigurasi RAID sebagai alat yang wajib dimiliki untuk pekerjaan desain yang efisien dan terinformasi.