เครื่องคำนวณความกว้าง PCB Trace
เครื่องคำนวณความกว้าง PCB trace ออนไลน์ฟรี คำนวณขนาด copper trace จากกระแสและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตามสูตร IPC-2221 สำหรับชั้น external และ internal
Loading tool...
เครื่องคำนวณความกว้าง PCB Trace คืออะไร?
เครื่องคำนวณความกว้าง PCB Trace เป็นเครื่องมือวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ฟรี ที่กำหนดขนาด copper trace ด้วยสูตรกราฟ IPC-2221 generalized กรอกกระแส อุณหภูมิที่ยอมรับได้ น้ำหนักทองแดง และชนิดชั้น (external หรือ internal) เพื่อดูความกว้าง trace ขั้นต่ำเป็น mil และ millimeter พร้อมพื้นที่หน้าตัด และเมื่อระบุความยาว trace จะได้ค่าความต้านทานที่ปรับตามอุณหภูมิ voltage drop และกำลังสูญเสียเพิ่มด้วย ทุกอย่างทำงานใน browser ของคุณ
ประโยชน์หลัก
- กำหนดขนาด power trace ให้ถูกต้องก่อนส่งผลิน board — เลิกเดาจากโปรเจกต์เก่า
- ปรับค่าคงที่ของชั้น external และ internal ให้อัตโนมัติ ทำให้ trace ชั้นในได้ความกว้างที่เพียงพอ
- น้ำหนักทองแดง 0.5 oz ถึง 4 oz พร้อมแปลงค่า µm แม่นยำ ตรงกับความสามารถของโรงงานทั่วไป
- ค่าความต้านทานและ voltage drop ช่วยจับปัญหา IR-drop ในเส้นทางยาวที่กระแสสูง
- ไม่ต้องสมัคร ไม่มี server ไม่ต้องอัปโหลดไฟล์ design — ใช้งานแบบ offline ได้เต็มรูปแบบ
กรณีการใช้งาน
- •กำหนดขนาด power rail และ trace ของ motor driver ในงาน PCB ทั้งงานอดิเรกและงานวิชาชีพ
- •ตรวจสอบว่า trace เดิมรองรับกระแสที่เพิ่มขึ้นหลังแก้ design ได้หรือไม่
- •ใช้สอนในห้องเรียนอิเล็กทรอนิกส์ เรื่อยความสัมพันธ์ระหว่างกระแส ความหนาทองแดง และความร้อน
- •เช็คเบื้องต้น design open-hardware ก่อนสั่งผลิต prototype
วิธีใช้เครื่องคำนวณความกว้าง PCB Trace
- กรอกกระแส: พิมพ์ค่ากระแส DC หรือ RMS ที่ trace จะไหลผ่าน เป็นแอมป์ สำหรับโหลดแบบ pulse ให้ใช้ค่า RMS
- ตั้งอุณหภูมิที่ยอมรับได้: เลือกองศา °C ที่ trace ร้อนกว่าอุณหภูมิแวดล้อมได้ — 10 °C เป็นค่าเริ่มต้นแบบ conservative
- เลือกน้ำหนักทองแดงและชั้น: เลือกความหนาทองแดง (0.5–4 oz) และระบุว่า trace อยู่ชั้นนอก (external) หรือชั้นใน (internal)
- อ่านความกว้างและค่า loss: ดูความกว้างขั้นต่ำเป็น mil และ mm ทันที ใส่ความยาว trace เพิ่มเพื่อดูความต้านทาน voltage drop และกำลังสูญเสีย
คุณสมบัติหลัก
- สูตรกราฟ IPC-2221 generalized สำหรับชั้น external (k=0.048) และ internal (k=0.024)
- แสดงความกว้างทั้ง mil และ millimeter พร้อมพื้นที่หน้าตัดเป็น mil² และ mm²
- น้ำหนักทองแดง 0.5 oz ถึง 4 oz พร้อมแปลงความหนา µm แบบแม่นยำ (1 oz ≈ 35 µm)
- ใส่ความยาว trace เพื่อคำนวณความต้านทานที่ปรับตามอุณหภูมิ voltage drop และกำลังสูญเสีย
- คัดลอกสรุปทางวิศวกรรมทั้งหมดในคลิกเดียวสำหรับ design review
- ใช้งานแบบ offline ใน browser — ค่า design ไม่ออกจากเครื่อง
คำถามที่พบบ่อย
สูตร IPC-2221 สำหรับความกว้าง trace คืออะไร?
IPC-2221 ใช้ความสัมพันธ์จากกราฟ generalized: A[mil²] = (I / (k · ΔT^0.44))^(1/0.725) โดย A คือพื้นที่หน้าตัด I คือกระแส ΔT คืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และ k คือค่าคงที่ของชั้น (0.048 สำหรับ external, 0.024 สำหรับ internal) จากนั้นความกว้าง = พื้นที่ ÷ ความหนาทองแดง
ทำไม trace ชั้นใน (internal) ต้องกว้างกว่า?
ชั้นในถูกห่อหุ้มด้วย laminate และระบายความร้อนออกสู่อากาศไม่ได้ กราฟ IPC จึงใช้ค่าคงที่ครึ่งหนึ่ง (0.024 เทียบกับ 0.048) ทำให้ trace ชั้นในต้องการพื้นที่หน้าตัดราวสองเท่าสำหรับกระแสและอุณหภูมิเดียวกัน
น้ำหนักทองแดง (oz) มีผลกับความกว้าง trace อย่างไร?
น้ำหนักทองแดงคือความหนา foil: 1 oz ≈ 1.378 mil ≈ 35 µm เนื่องจากความกว้าง = พื้นที่ ÷ ความหนา การเพิ่มน้ำหนักทองแดงเป็นสองเท่า (เช่น 1 oz → 2 oz) จะลดความกว้างที่ต้องการลงราวครึ่งหนึ่งที่กระแสเท่าเดิม
ควรเผื่อ (derate) ความกว้าง trace ที่คำนวณได้หรือไม่?
ควร เพราะกราฟ IPC-2221 เป็นจุดตั้งต้นแบบ generalized ควรเผื่อ margin สำหรับ via ในเส้นทาง trace ขนานที่อยู่ใกล้กัน ความคลาดเคลื่อนของ copper plating งานที่ต้องเจอความสูงจากระดับน้ำทะเลมากหรือตู้ปิด และกระแส spike นักออกแบบหลายคนเลือก trace กว้างกว่าค่าที่คำนวณได้ 30–50%