نصائح وحيل في الدارات المطبوعة: زيادة تحمّل المسار للتيار الكهربائي

أحد أهم المعايير في اختيار عرض مسار التوصيل traces عند تصميم الدارات المطبوعة هي معرفة قيمة التيار الذي سيمر في السلك.

يوجد آلات حاسبة مخصصة لحساب عرض السلك بناءً على معطيات تصميمك ويخضع الحساب لمعايير تحكم عملية الحساب وفق معادلات مدروسة مثل المعيار IPC-2221A. يكفي لتصل لأحد هذه الحاسبات بأن تبحث عبر الغوغل على PCB trace width calculator.

وإليكم الآن طرق لزيادة قدرة تحمل المسار لشدّة التيار الكهربائي دون زيادة عرضه:

1-قصدرة المسارات في الدارة المطبوعة

ويطلق عليها في اللغة الإنكليزية Tinning PCB trace وفي هذه الطريقة يتم إضافة طبقة من القصدير على السلك النحاسي. إن المبدأ خلف هذه الطريقة هي زيادة مقطع السلك وبالتالي خفض مقاومته وبالتالي زيادة قدرته على تحمّل التيار الكهربائي. حيث من المعلوم وحسب قانون أوم أن مقاومة التيار الكهربائي تنخفض بزيادة المقطع. لتحقيق هذه الطريقة يجب أن تنتبه عن طباعة الدارات الملوّنة (إي التي لها Soldermask (اللون الأخضر أو الأسود أو غيره .. )) أن يكون هناك طبقة إيقاف للون الذي سيغطي نحاس السلك.

وفي الصورة أدناه مثال من أحد الداراة العملية من وحدة تغذية والتي يبدو واضحاً كيفية إضافة القصدير للمسارات.

2-تكرار نفس المسار في الطبقة المقابلة

من المعلوم أن التيار الكهربائي يتفرّع في المسارات وإذا كانت هذه المسارات متساوية ومتشابهة فإنه ينقسم التيار في كل مسار بكمية متساوية. لنفرض أنه لدينا تيار يساوي 1 أمبير فبدل أن يمر كل هذا التيار في مسار واحد يمكن أن نرسم مسار في طبقة ونكرر المسار نفسه في الطبقة المقابلة وبنفس الطول. بعض المصممين يقومون بإضافة Via تصل بين هذين السلكين بحيث يزداد مساحة سطح السلك مما ينقص في ممانعته أيضاً ولكن لم أصل لشيء موثّق عن كيفية وأماكن توضيع هذه الـVIA.