Qu'est-ce que le calculateur de résistance de piste PCB ?
Cet outil estime la résistance électrique en courant continu d'une piste de cuivre sur un circuit imprimé. Connaître la résistance d'une piste permet aux concepteurs d'anticiper la chute de tension, les pertes de puissance et l'échauffement le long des chemins de signal et d'alimentation, puis de décider s'il faut élargir la piste ou opter pour un cuivre plus épais.
Comment l'utiliser
Saisissez la longueur de la piste en millimètres, sa largeur en mils, l'épaisseur de cuivre en onces (généralement 0,5, 1 ou 2 oz) et la température de fonctionnement en degrés Celsius. Le calculateur affiche la résistance en ohms et en milliohms.
La formule expliquée
La résistance suit la relation classique \(R = \frac{\rho L}{A}\), où la section \(A\) est égale à largeur \(\times\) épaisseur. La résistivité du cuivre \(\rho\) est prise égale à \(1{,}724 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\). L'épaisseur de cuivre se déduit de son poids surfacique selon \(1\ \text{oz} \approx 1{,}378\ \text{mil}\), avec \(1\ \text{mil} = 0{,}0254\ \text{mm}\). Un terme de température \((1 + \alpha(T - 25))\), avec \(\alpha = 0{,}00393\ /^{\circ}\text{C}\), ajuste la résistance par rapport à la référence de \(25\,^{\circ}\text{C}\).
$$R = \frac{\rho \, L}{A}\left[1 + \alpha\left(\text{Temp} - 25\right)\right]$$
$$\text{où}\quad \left\{ \begin{aligned} \rho &= 1.724\times10^{-8}\ \Omega\!\cdot\!\text{m},\quad \alpha = 0.00393 \\ L &= \text{Length (mm)}\times 10^{-3} \\ A &= \left(\text{Width (mil)}\times 0.0254\times10^{-3}\right)\cdot\left(\text{Weight (oz)}\times 1.378\times 0.0254\times10^{-3}\right) \end{aligned} \right.$$
Exemple chiffré
Pour une piste de 100 mm de long, 10 mil de large, en cuivre 1 oz à 25 °C : épaisseur \(= 1{,}378\ \text{mil} = 0{,}0350\ \text{mm}\), largeur \(= 0{,}254\ \text{mm}\), section \(= 0{,}0350 \times 0{,}254\ \text{mm}^2\). $$R = \frac{1{,}724\mathrm{e}{-8} \times 0{,}1}{\text{section en m}^2} \approx 0{,}000194\ \Omega$$ soit environ 194 mΩ.
FAQ
L'échauffement propre de la piste est-il pris en compte ? Non. Le calcul applique la résistance à la température ambiante que vous indiquez ; l'auto-échauffement dû au courant n'est pas modélisé.
Pourquoi des mils pour la largeur mais des mm pour la longueur ? Dans les logiciels de conception PCB, les largeurs de piste sont traditionnellement exprimées en mils, tandis que les dimensions de la carte le sont souvent en millimètres. Vous pouvez utiliser n'importe quelles valeurs cohérentes entre elles.
S'agit-il de la résistance en courant alternatif ou continu ? Il s'agit de la résistance en courant continu. À haute fréquence, l'effet de peau augmenterait la résistance effective.
