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Amperage et largeur de piste de pcb



  1. #1
    joe_d

    Amperage et largeur de piste de pcb


    ------

    Salut a tous,

    En faisant un PCB pour une application "secteur", je me
    suis demande quel amperage je pourrais passer sur
    une piste de mon pcb.

    Sur wikipedia j'ai trouve que la resistance du cuivre
    pur est de r=1.7E-8 ohm.m et que la conductivite
    thermique est de 401 W/mK

    J'appelle L la longeur de la piste, e son epaisseur,
    W sa largeur, et R la resistance, je prends les trois
    formules (de wikipedia aussi) :
    R=rL/S=rL/We
    Rth = L/(KS)=L/KLW=1/KW
    Rth=(Tcuivre-Tamb)/Pdissipe=deltaT/P

    Comme P = RI2, on a
    1/KW = deltaT/R.I2 = deltaT.W.e / r.L.I2
    Donc
    I2= (K.e.deltaT / r.L).W2
    Donc
    I = W.sqrt(K.e.deltaT/r.L)

    Pour une elevation de temp acceptable de 1 degre,
    pour une piste de 10cm de long et 35um d'epaisseur,
    je tombe sur I=2873.W

    Donc sur une piste de 1mm de large je passe 2.8A

    Ca me semble beaucoup... Me suis je trompe qq part ?
    Y a t'il d'autres regles suivies par les concepteurs de pcb
    pour dimentionner la largeur des pistes (dans mon calcul
    j'ai pris 1 degre au hasard par exemple) ?

    merci,
    Joe

    -----

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  3. #2
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    salut,

    te casses pas y a des normes pour ça.
    Je te joins les spécifs à respecter avec les classes qui vont bien.
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  4. #3
    joe_d

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Merci HULK28,

    Tres interessant. Ceci dit, pour une piste de 1mm de large en 35um a 2.5A, ca donne une elevation de temperature de 10degC. Mes formules donnent plutot 1degC. J'ai du me planter qqpart

    Joe

  5. #4
    monnoliv

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Salut,
    Souvent c'est l'approximation de Rth qui foire, cette valeur n'est pas facile à trouver. Concernant les normes, il n'ont pas l'air d'avoir tenu compte de l'étamage (qui change la résistivité et Rth).
    A+
    Ne soldez pas grand mère, elle brosse encore.

  6. #5
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Salut à tous,

    Monnoliv à raison, en fait ce sont les valeurs typiques que l'on a lorsque le circuit est réalisé par les fabricants.
    Dans le cas d'une fabrication personnelle il faut prendre ces valeurs avec un peu de recul car l'épaisseur de cuivre n'est pas forcément régulière et si en plus on étame au fer alors il vaut mieux considérer ces valeurs comme minimum.

    L'étamage rajouté sera une sécurité supplémentaire.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    joe_d

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Merci,

    Effectivement, je pense que la formule Rth = L/(KS) ne doit pas etre tres adaptee a une piste de cuivre. C'est une formule de thermique qui a plutot l'air de considerer la radiation a une distance L dans un gradiant de temperature. Je vais appliquer vos tables, mais je serais curieux de trouver comment elles se justifies theoriquement.

    Joe

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  10. #7
    ghraybel

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bonjour,
    merci pour tes documents précieux mais je n'ai pas trouvé la distance nécessaire entre deux conducteurs sur un PCB en fonction de la tension (histoire des classes) peux tu m'aider dans ma recherche stp

  11. #8
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Salut à tous,

    pour info voici des éléments qui vous aideront.
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  12. #9
    Xavier35

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Citation Envoyé par HULK28
    Salut à tous,

    pour info voici des éléments qui vous aideront.
    La reproduction des documents contenu dans les 2 fichiers attachés est elle bien légales?

    Rappel de la charte:
    2. La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes. Vous pouvez critiquer les idées, mais pas les personnes.


    Hulk pour la modération.
    Dernière modification par HULK28 ; 24/06/2006 à 00h31.

  13. #10
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bonsoir,
    La norme fait 147 pages...
    Je te rapelle que tu as accepté les règles de sécurité pour lesquelles des extraits de la norme sont cités également en référence.
    Tiens voici le lien, tu en profiteras pour relire l'ensemble et la charte.
    http://forums.futura-sciences.com/faq/nfc15100.pdf
    Merci.
    Dernière modification par HULK28 ; 24/06/2006 à 00h43.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  14. #11
    riders68

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bonjour,

    Avez vous une idée de la largeur de piste pour faire passer 20 A (22 Volts efficace) sur une plaque de avec 35um de cuivre, mais je peut aussi utiliser une de 70um.
    J'ai regarder dans les abaque de Hulk mais ce n'est pas referentier pour une l'epaisseur de cuivre que je recherche.
    Merci d'avance !
    Etienne

  15. #12
    f6bes

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bjr rider....
    Le calcul est vite fait: pour etre à l'aise 3A/mm2, donc 20/3=7mm2.
    Tu choisis ton épaisseur et tu trouves ta largeur !!
    Si tu montes à 5A/mm2 ca fait encore 4 mm2 de section.
    Ca risque de faire large !!!!
    Un bon fil de cablage (suivant la longeur) sera probablement plus simple.
    Reste aussi la solution "d'épaissir" la piste par apport de soudure.
    Cordialement

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  17. #13
    riders68

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Merci donc si j'ai bien compris j'obtient une largeur de 20cm ou 11 cm pour une epaisseur de 35um : c'est enorme !
    Pour une epaisseur de 70um j'obtient entre 10 et 5.7cm, ce qui est deja mieu, mais encore insuffisant !
    il me faudrait environ une epaisseur de cuivre entre 100/150 um.
    existe t'il des plaques pour circuit imprimmer de cette epaisseur ?
    ou il faut obligatoirement effectuer un etammage a chaud ? ou a froid si l'etamage a froid depose une couche d'etain importante.
    Merci.

  18. #14
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Salut,

    pour 20A et 35µm pour une élévation de 40°C il faut une piste de 7mm de large soit une section de 0.25mm².
    Si tu veux une élévation de 20°C il faut prendre en gros 1cm.

    Il faut que je vous place mes abaques dans la FAQ quand j'aurais 5mn.
    @+
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  19. #15
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Ce que dis F6bes est vrai pour des calculs de section de fils de câbles afin de satisfaire la condition V(chûte de tension)<0.5V pour 1m et pour une élévation de température quasi nulle.
    Dans le cas d'un PCB, les données sont différentes puisque une piste est en principe très courte et une élévation de température est autorisée entre 10 et 100°C selon l'application ce qui n'est pas le cas avec l'usage des câbles.
    @+
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  20. #16
    riders68

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Salut HULK, et merci pour tes conseils !
    J'avais vu les abaques (normes2.pdf) mais il n'y avait pas la valeur pour 20A avec une epaisseur de 35um,c 'est pour ca que je me suis renseigné.
    Les abaques dont tu parle sont les memes, ou bien von t-il jusqu'a 20A pour 35um de cuivre? Si c'est le cas je serai fortement interessé.
    Cordialement
    Etienne

  21. #17
    HULK28

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Non, les abaques dont je dispose sont justes différentes en terme de plage de courant.

    Je vais les rajouter dans la FAQ après les avoir scannées dès que possible, d'autant qu'il y a d'autres critères comme les isolements, les classes, les multi-couches.
    @+
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  22. #18
    riders68

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Ok merci! Tiens moi au courant dés qu'elle sont dans la FAQ
    Merci

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  24. #19
    BipolarOliver

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bonsoir joe_d, j'ai trouver un lien pour toi avec un tableau pour les épaisseurs de pistes à l'adresse suivante :

    http://bacstielectronique.free.fr/fi...n_maquette.pdf

    A plus...

  25. #20
    DAUDET78

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bonjour BipolarOliver et bienvenu sur le forum
    C'est gentil de penser à Joe_d, mais il n'est plus revenu sur le forum depuis le 05/11/2007
    J'aime pas le Grec

  26. #21
    BipolarOliver

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    C'est remoi !! Désolé, j'ai fait une petite erreur dans l'adresse
    Celle là c'est la bonne : http://www.thierry-lequeu.fr/data/Circuit5.pdf

  27. #22
    BipolarOliver

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Ho C'est domage, l'article est vraiment super, je l'ai enregistré car il y a pleins de données pratiques et concraites.

  28. #23
    zanzibare49

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Salut a tous,

    J'aime bien votre forum qui est trés dynamique.

    J'ai une question relative à la resistivité des pistes: j'ai bien compris comment calculer la resistivité des pistes en fonction de la largeur de la piste, epaisseur du cuivre et longueur de la piste.
    Toutefois je ne trouve nul part des informations pour calculer la resistivité d'une piste dont la largeur est non constante.

    En théorie, je me rappelle que lorsque la piste se reserre, il y a comme un goulot d'étranglement au passage du courant qui se traduit par une resistivité plus élevé.

    Des infos ou des personnes qui ont fait l'expérience.

    En pratique, nous concevons une pince multimètre et pour la précision requise et le domaine de fonctionnement voulue la resistivité des pistes apporte des erreurs.

  29. #24
    jlcms

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Bonjour,

    La résistance totale ne serait pas la somme des résistances de piste en série?

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  31. #25
    zanzibare49

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    un peu comme le goulot d'etranglement d'une rivière, ou une autoroute.

    Que le resistivité d'une piste sera plus ou moins egale à sa largeur minimale, et non à la somme des deux portions de piste.

    Quelqu'un peut il me confirmer ou infirmer, avez vous de la doc sur le sujet ?

    merci

  32. #26
    f6bes

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Citation Envoyé par zanzibare49 Voir le message
    un peu comme le goulot d'etranglement d'une rivière, ou une autoroute.

    Que le resistivité d'une piste sera plus ou moins egale à sa largeur minimale, et non à la somme des deux portions de piste.
    Bjr à toi,
    Tu as l'air de "mélanger" allégrement la resistance d UN tronçon et de la totalité et surtout la "tenue" (densité de courant) de ces différents tronçons !!

    Si tu as 10 mm2 d'un coté et 1 mm2 de l'autre, c'est pas la largeur minimale qui donnera la RESISTIVITE !
    Faut pas mélanger !!

    A+

  33. #27
    zanzibare49

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Merci de vos réponses.

    je suppose que je dois préciser ma question.

    Admettons une piste de 1mm de largeur d1 et 1cm de longueur l1 en technologie 35um avec un bout en son milieu de 3mm de longueur l2 avec une largeur de 5mm d2.

    D'aprés vous le résistance resultante serait elle en 35um:

    1. Rtotal= 0,5 (L1/d1 + L2/d2)
    2. Rtotal= 0,5 (L1+L2)/d2
    3 Rtotal = quelque chose entre les deux en fonction de la géométrie du goulot d'etranglement.

    Aprés ce serait sympa si vous pouviez argumenter la réponse...

    @+

  34. #28
    DAUDET78

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Un p'tit dessin pour être sûr de comprendre ?
    J'aime pas le Grec

  35. #29
    zanzibare49

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    Merci Daudet.

    Pour l'instant des réponses que j'ai recue, je serais tenter de repondre 1.

    Avec peut être comme disait F6bes une densité de courant plus important edans le troncon plus étroit qui suivant le courant peut entrainer un réchauffement et donc une augmentation de la resistivité.

    @+
    Images attachées Images attachées

  36. #30
    DAUDET78

    Re : Amperage et largeur de piste de pcb

    La résistance de ta piste c'est :
    [Résistance de la partie gauche en 1mm]+[Résistance de la partie du milieu en 1mm]+[Résistance de la partie droite en 1mm]

    Le courant maximumdans ta piste c'est :
    [Le courant maximum de la partie du milieu ]
    J'aime pas le Grec

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