Piste segnali e piste di potenza su PCB multi layer

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Ciao a tutti,

mi sto dedicando al disegno e allo sbroglio di una board a 4 strati, ma visto che la mia esperienza si limita ai due classici strati mi chiedevo come disporre le varie piste divise in diverse classi (net class) negli starti interni ed esterni. Ad esempio le alimentazioni Vcc e Gnd vari è preferibile disporli negli starti interni o negli esterni? Di quanto devo sovradimensionare le piste interne visto che questi starti hanno scarsa possibilità di dippare il calore? Logicamente credo che le piste dove scorre più corrente debbano essere esterne (bottom o top) per quanto scritto sopra, giusto?

In poche parole mi servirebbero dei buoni consigli da seguire durante lo sbroglio di una board con più di due layer.

Grazie a tutti, buona serata.

[Nik-nak]

Prima di tutto bisogna capire che tipologia di scheda devi sbrogliare, ed in modo  particolare il tipo di segnali con cui hai a che fare(analogici/digitali/potenza/etc).

In linea generale, sui 4 strati con segnali analogici/digitali, si utilizzano i layer esterni, per lo sbroglio dei segnali, ed i layer interni per la distribuzione delle alimentazioni, dei quali uno dedicato esclusivamente alla gnd, e l'altro per l'alimentazione/i(VCC/etc).

Come giustamente hai fatto notare, le piste dei layer interni dissipano meno calore, per cui se hai necessità di realizzare piste su cui scorrono correnti elevate, è bene posizionarle nei layer esterni(in alcuni casi è bene posizionarle sul lato saldature, in parte scoperte dal solder mask, in modo che in fase di saldatura ad onda, si rafforzi la sezione della stessa).

Per quanto riguarda il calcolo della larghezza delle piste, a questo link:

 

Circuitcalculator

 

inserendo i parametri del pcb e la corrente in gioco, ti indica la larghezza della pista, sia per i layer interni che esterni(per questo tipo di calcolo, puoi scaricarti "ElectroDroid" per dispositivi android, inetressante app tecnica).

[Nikiki]

Spesso anche i software di sbroglio hanno un'utility integrata per il calcolo delle piste.

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Buonasera, la scheda che proverò a sbrogliare tratta segnali quasi totalmente digitali, eccetto 2 analogici, comunque tutto a bassa potenza se non per le 16 uscite Mos-N 24Vcc 0.5A. Inoltre il controllore è alimentato da un Dc-Dc isolato, per cui ho alimentazioni sia isolate che non. Ho provato il calcolo usando il link, ma per una corrente di 0.5A, lunghezza pista 5cm, rame a 70 micron mi risultano ben 2.27 mm di larghezza pista. Ho controllato vari PLC industriali con la medesima corrente, ma non ho trovato piste così larghe, ho sbagliato qualcosa?

 

Grazie

[Nik-nak]

Si, hai sicuramente sbagliato qualcosa, perchè con uno spessore rame di 30um, che è lo spessore standard per i pcb, per  una corrente di 0.5A , lunghezza pista 50mm, aumento di temperatura massimo 10°C, con temperatura ambiente di 25°C, la largezza della pista risulta essere 0.3mm per i layer interni, e 0.115 per quelli esterni(controlla l'unità di misura dei vari campi).Naturalmente vale la regola che è meglio abbondare che deficiere

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Buongiorno Nik-nak, oggi ho provato ed i risultati coincidono con i tuoi, avrò sbagliato qualche unità di misura...

Grazie