ما هي حاسبة مقاومة مسار الـ PCB؟
تقدّر هذه الأداة المقاومة الكهربائية للتيار المستمر (DC) لمسار نحاسي على لوحة دوائر مطبوعة. معرفة مقاومة المسار تساعد المهندسين على توقّع هبوط الجهد وفقد القدرة والارتفاع الحراري في مسارات القدرة والإشارة، واتخاذ القرار بشأن ما إذا كان المسار بحاجة إلى عرض أكبر أو نحاس أثقل.
طريقة الاستخدام
أدخل طول المسار بالمليمتر، وعرض المسار بالـ mil، ووزن النحاس بالأونصة (الشائع 0.5 أو 1 أو 2 أونصة)، ودرجة حرارة التشغيل بالدرجة المئوية. تعرض الحاسبة قيمة المقاومة بالأوم والميلي أوم.
شرح المعادلة
تتبع المقاومة العلاقة الكلاسيكية
$$R = \frac{\rho \, L}{A}\left[1 + \alpha\left(\text{Temp} - 25\right)\right]$$حيث تساوي مساحة المقطع العرضي \(A\) حاصل ضرب العرض \(\times\) السماكة. تُؤخذ مقاومية النحاس \(\rho\) بقيمة \(1.724 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\). ويُحوَّل وزن النحاس إلى سماكة باستخدام 1 أونصة \(\approx 1.378\) mil، و1 mil = 0.0254 mm. ويضيف الحدّ الحراري \(\left(1 + \alpha(T-25)\right)\) مع \(\alpha = 0.00393\) لكل درجة مئوية تعديلًا للمقاومة بعيدًا عن المرجع \(25^\circ\text{C}\).
مثال محلول
لمسار طوله 100 mm وعرضه 10 mil ووزنه 1 أونصة عند درجة 25 °C: السماكة = 1.378 mil = 0.0350 mm، العرض = 0.254 mm، المساحة = \(0.0350 \times 0.254\) mm². وعندها
$$R = \frac{1.724\times10^{-8} \times 0.1}{A_{\text{(m}^2)}} \approx 0.000194\ \Omega$$أي نحو 194 mΩ.
الأسئلة الشائعة
هل يشمل ذلك ارتفاع درجة حرارة المسار نفسه؟ لا. تطبّق الأداة المقاومة عند درجة الحرارة المحيطة التي تُدخلها؛ ولا تُنمذج التسخين الذاتي الناتج عن مرور التيار.
لماذا يُقاس العرض بالـ mil والطول بالـ mm؟ يُحدَّد عرض المسارات تقليديًا بالـ mil في أدوات تصميم الـ PCB، بينما تُذكر أبعاد اللوحة غالبًا بالمليمتر. يمكنك استخدام أي قيم متّسقة فيما بينها.
هل هذه مقاومة تيار متردد أم مستمر؟ إنها مقاومة التيار المستمر (DC). أما التأثير السطحي (skin effect) عند الترددات العالية فيزيد المقاومة الفعّالة.
