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PCB设计中如何实现电路板连接线的标准化

发布时间:2019/06/08 PCB电路设计 浏览次数:121

  导线的规格参数可以很容易地从各种数据中得到,但如何利用这些参数来计算印刷电路板连接的电阻呢?介绍了线材规格与PCB连接线尺寸之间的关系,以及PCB设计中电阻与尺寸、温度之间的函数关系,以求出连接线的电阻。

  关于电线尺寸相关的电气参数(通常称为电线规格)的大量信息可从各种出版物和手册中获得。然而,关于如何利用这些信息来分析PCB连接器的参数的数据却很少。下面描述了导线规格和导线面积之间的关系,以及如何利用导线电阻与尺寸和温度之间的函数关系。背景信息美国导线规范(AWG)系统由J.R.Brown于1857年建立,称为Brown Sharp(BS)规范。从线材的生产过程中可以看出,线材是由一系列直径不断减小的孔拉拔而成的,线材的规格大致反映了拉拔所需的步数。例如,如果导线为24,则导线比率为20到DORA的4倍。表中列出了当前导线规格及其相应的直径和横截面区域。
  这些步骤并未在所有数据中明确定义,但有一点是一致的:规格0.4600(4到0),定义为直径0.4600英寸;规格36,直径0.0050英寸。其他规格的几何尺寸在两点之间。如果这些尺寸是均匀分布的,任何两个相邻直径之间的比率可以从以下公式获得(注:规格0000和36之间有39个等级)。
  事实上,每个规格的直径分布不均匀。表格中任意两个相邻直径的比值与公式的计算结果非常相似,但经过多次计算后,由于误差的积累,会产生较大的偏差,所以使用上述公式计算的值是一个近似值,而不是实际值。
  计算公式
  在直径、直径常用的对数和线材规格图中,可以看出直径的增长有一定的规律,并且线径和规格曲线的对数几乎是一条直线。曲线方程为:Specify=-9.6954-19.8578Log10(D),其中d是导线的直径(以英寸为单位)。印刷电路板连接线的横截面是矩形的,而不是圆形的。因此,截面面积为变量的方程可以定义为:Specify=1.008+0.10Log10(L),其中a是以平方英寸为单位的截面面积。
  当导线的横截面积已知时,可按上述公式计算等效导线规格。相反,当已知导线规格时,连接线的截面面积可按以下公式计算:面积=1/(10(10规格-10.8)
  导线规格表中经常提供相关规格的一些参数值。pcb设计印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局。这些参数值可用于估计一定长度的导线的电阻。连接导线的电阻计算比导线的电阻计算稍微复杂一些。每种金属都有一个电阻系数(有时称为特征电阻)。电阻、导线长度、截面面积与电阻的关系为R=l/a
  其中R为欧姆电阻。pcb板设计线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值,通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中,传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。L是导线的长度,a是横截面面积。电阻系数的单位用欧姆和长度单位表示。纯铜的电阻系数通常为1.724(微欧姆-厘米)或0。

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