Dimensionando um rastreamento em uma PCB para transportar 2,5 amperes

Preciso de um rastreio no meu PCB para transportar corrente de até 2,5 amperes (média), com picos de 5 a 6 amperes (vai para uma fonte de alimentação no modo switch). Qual deve ser a largura dos traços? Eu tenho uma troca entre confiabilidade e tamanho, pois o produto tem espaço limitado. Qualquer dica seria apreciada.

Depois de fazer uma rápida pesquisa no Google sobre "PCB Current Calculator", encontrei uma PCB Current Calculator baseada no IPC-2152. Baseia a largura da pista em quanta elevação de temperatura o traço pode ter. É bom, pois mostra quanta energia você desperdiça durante o rastreamento. Eu projetaria para a sua corrente RMS no pior caso, pois será um sinal periódico.

Se você usar 2 oz / ft ^{2 de} cobre em vez do padrão 1 oz / ft ^{2 de} cobre, não precisará de um traço tão amplo para obter a mesma resistência. Por exemplo, permitindo um aumento de 10 ^o C , você pode se safar desses números em 3 A sem um avião de cobre por perto:

• 177 mil (4,50 mm) em ¹ / ₂ oz / pé ² cobre
• 89 mil (2,26 mm) em 1 oz / ft ² (35 µm) de cobre
• 47 mil (1,19 mm) em 2 oz / ft ² (70 µm) de cobre

Nota: O IPC-2221 (o padrão usado na resposta original) usa valores medidos antigos para seus gráficos de design, e esses gráficos são implementados em muitas calculadoras. Tanto quanto posso dizer, esses dados foram declarados com 50 anos de idade, o que torna o IPC-ML-910 (1968) uma possível fonte. Como o @AlcubierreDrive apontou, um novo padrão, o IPC-2152, contém novos dados medidos e, presumivelmente, é mais preciso. Mais importante, uma comparação dos valores do IPC-2221 fornece o seguinte resultado para larguras de rastreio: IPC-2221 (interno)> IPC-2152> IPC-2221 (externo). Os números reais para o exemplo acima (1 oz de cobre) são

IPC-2152:             89 mil 
IPC-2221 (internal): 143 mil (+60%)
IPC-2221 (external):  55 mil (-38%)

Observe também que os números originais nesta resposta foram baseados nos cálculos internos do IPC-2221 , que fornecerão uma estimativa conservadora para todos os valores.

A prática comum para dispositivos de alta corrente é soldar fios de cobre espessos em cima do seu traço de 2-3 mm. 1 mm ^ 2 fio pode lidar com 10A facilmente.

Lembro-me de ter visto esse nomograma em outra resposta :

Selecione 2.5A no eixo vertical do gráfico superior. Vá para a linha que indica o aumento de temperatura permitido. Mova para baixo até a espessura de cobre da PCB no gráfico inferior. Essa interseção fornece a largura necessária no eixo vertical.

Outra opção seria usar o PCB Busbar soldado no PCB - eles também adicionariam uma boa rigidez ao seu PCB, caso necessário.