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Leiterbahnerwärmung abschätzen

Dieses Tool dient der groben Abschätzung von Leiterbahnerwärmungen unter Strombelastbarkeit. Die Berechnung basiert auf der IPC-2221 ("Generic Standard on Printed Board Design"), die im Jahre 1968 ein Update erhielt. Hierbei wurden die Werte zur Strombelastbarkeit um circa 40% gesenkt, da die Praxis meist höhere Wärmeentwicklungen als errechnet aufwies. Die IPC-2152 ("Standard for Determining Current Carrying Capacity in Printed Board Design") widmete sich diesem Thema später erneut und stellte heraus, dass es insbesondere parallelverlaufende Leiterbahnen sind, deren Wärmeentwicklungen sich gegenseitig so beeinflussen, dass eine isolierte Betrachtung praxisfern erscheint. Eine Erläuterung zur IPC-2152 finden Sie hier: “The Value of IPC-2152 by Michael R. Jouppi” https://www.ipc.org/system/files/technical_resource/E7%26S22_03.pdf

Es sei daher erneut darauf hingewiesen, dass das untenstehende Tool eine reine grobe Abschätzung als Ergebnis der zu erwartenden Leiterbahnerwärmung geben kann. Eigene Messungen sind in der Praxis nach der Prototypenfertigung zu empfehlen.

So benutzt man den Rechner zur Leiterbahnerwärmung:

Zunächst müssen Angaben bezüglich der Lagenanzahl und der angenommenen Kupferdicke eingegeben werden. Danach kann man wählen, welcher der drei Bereiche als Unbekannte berechnet werden soll, bzw. welche zwei Werte man als gegeben einsetzt:

• Strom
• Leiterbahnbreite
• Temperaturerhöhung.

Beachten Sie, dass die Temperaturdifferenz immer auf die Umgebungstemperatur addiert werden muss. Es handelt sich hierbei um die reine Wärmeentwicklung durch den Strom in der Leiterbahn.

Tool - Leiterbahnerwärmung

Projektname:

Leiterplattentyp:

EinseitigDoppelseitigMultilayer

---

Kupferdicke

8 12 18 35 55 70 105 140 210 300 400 µm

Berechnung von

Temperaturdifferenz Strom Leiterbahnbreite

Leiterbahnbreite

mm

Strom

A

Temperaturdifferenz

°C

Diagramm erstellen Druckversion erstellen

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*Trotz sorgfältiger Prüfung der Berechnung kann keinerlei Garantie für die Richtigkeit übernommen werden. Die kommerzielle Verwendung und Weiterleitung des erstellten Diagramms ist unter Angabe des Copyrights gestattet.

Beispiel für Errechnung der Leiterbahn mit Strombelastbarkeit:

Sie möchten, dass die Leiterbahn sich um maximal 50°C erwärmt, wobei der Strom bei 3A liegen wird.

Stellen Sie den Haken auf "Leiterbahnbreite", was dieses als Unbekannte kennzeichnet. Tragen Sie bei Temperaturdifferenz 50 ein und bei Strom 3. Drücken Sie auf Diagramm erstellen. Im Diagramm können Sie ablesen, wie Sie den Strom oder die Temperatur verändern müssen, falls Ihnen die berechnete Leiterbahnbreite nicht zusagt. Sollten Sie sogar feststellen, dass sie eine Einschränkung bei der Leiterbahnbreite haben, so stellen Sie die Formel einfach um und lassen sich die Temperaturdifferenz für diese Leiterbahn bei dem erforderlichen Strom berechnen (Schalter auf "Temperaturdifferenz").

Unter Umständen ist es auch möglich, die Kupferdicke zu erhöhen, um den gewünschten Strom bei geringerer Erwärmung durch einen Leiter zu führen. Beachten Sie jedoch die Angaben des Leiterplattenherstellers bezüglich der dünnst-möglichen Leiterbahnen bei den entsprechenden Kupferdicken. Für Leiterplatten von LeitOn finden Sie diese in der Kategorie "Technologie" aufgelistet.