PCB İletken Direnci Hesaplama Aracı nedir?
Bu araç, baskı devre kartı (PCB) üzerindeki bir bakır izin DC elektriksel direncini tahmin eder. İz direncini bilmek, mühendislerin güç ve sinyal yollarındaki gerilim düşümünü, güç kaybını ve ısınmayı önceden öngörmesine; bir izin daha geniş yapılması mı yoksa daha ağır bakır mı gerektireceğine karar vermesine yardımcı olur.
Nasıl kullanılır?
İz uzunluğunu milimetre (mm) cinsinden, iz genişliğini mil cinsinden, bakır ağırlığını ons (oz) cinsinden (genellikle 0,5; 1 veya 2 oz) ve çalışma sıcaklığını santigrat derece (°C) cinsinden girin. Hesaplayıcı, direnci hem ohm hem de miliohm olarak verir.
Formülün açıklaması
Direnç, klasik \(R = \frac{\rho \, L}{A}\) bağıntısını izler; burada kesit alanı \(A\), genişlik \(\times\) kalınlığa eşittir. Bakır özdirenci \(\rho\), \(1{,}724 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\) olarak alınır. Bakır ağırlığı, \(1\ \text{oz} \approx 1{,}378\ \text{mil}\) ve \(1\ \text{mil} = 0{,}0254\ \text{mm}\) dönüşümleriyle kalınlığa çevrilir. \((1 + \alpha(T - 25))\) şeklindeki bir sıcaklık terimi (\(\alpha = 0{,}00393\ /°C\)), direnci 25 °C referans değerinden uzaklaşacak şekilde düzeltir.
$$\begin{gathered} R = \frac{\rho \, L}{A}\left[1 + \alpha\left(\text{Temp} - 25\right)\right] \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} \rho &= 1.724\times10^{-8}\ \Omega\!\cdot\!\text{m},\quad \alpha = 0.00393 \\ L &= \text{Length (mm)}\times 10^{-3} \\ A &= \left(\text{Width (mil)}\times 0.0254\times10^{-3}\right)\cdot\left(\text{Weight (oz)}\times 1.378\times 0.0254\times10^{-3}\right) \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
Örnek hesaplama
25 °C'de 100 mm uzunluğunda, 10 mil genişliğinde, 1 oz'luk bir iz için: kalınlık = 1,378 mil = 0,0350 mm, genişlik = 0,254 mm, alan = 0,0350 × 0,254 mm².
$$R = \frac{1{,}724\mathrm{e}{-8} \times 0{,}1}{\text{(m}^2\text{ cinsinden alan)}} \approx 0{,}000194\ \Omega$$yani yaklaşık 194 mΩ.
Sıkça Sorulan Sorular
İzin kendi sıcaklık artışını hesaba katıyor mu? Hayır. Yalnızca girdiğiniz ortam sıcaklığındaki direnci uygular; akımdan kaynaklanan öz ısınma modellenmez.
Genişlik neden mil, uzunluk neden mm cinsinden? İz genişlikleri PCB tasarım araçlarında geleneksel olarak mil cinsinden belirtilirken, kart boyutları çoğunlukla milimetre cinsinden verilir. Tutarlı oldukları sürece istediğiniz birimleri kullanabilirsiniz.
Bu AC mi yoksa DC direnci mi? Bu, DC direncidir. Yüksek frekanslardaki deri etkisi (skin effect), etkin direnci artırır.
