PCB e mosfet di potenza

[scipiusbarbatus]

Saluti a tutti,
vorrei realizzare un circuito di controllo per controllare la potenza dissipata da una resistenza da 100W. Con una caduta di tensione di 10V la corrente che attraversa la resistenza è 10A.
Per controllare il passaggio della corrente vorrei utilizzare un mosfet NTP60N06, da installare su una PCB. Facendo il calcolo della larghezza di traccia però arrivo ad un risultato assurdo.
Con uno spessore del rame di 35um, l'aumento di temperatura di 10°C, rispetto ai 25°C ambiente ed una lunghezza della pista di 10mm, la larghezza della traccia dovrebbe essere 737mils. Dato che la distanza tra i due pin del mosfet è di solo 100mils, sarebbe impossibile realizzare un circuito stampato con quella larghezza di traccia.
Anche aumentando lo spessore del rame fino a 105um, la larghezza della traccia sarebbe 246mils.
Sono giuste le considerazioni che faccio? Come sarebbe possibile utilizzare 10A su una PCB?
Vi ringrazio in anticipo!

[IsidoroKZ]

Che programma stai usando per il calcolo della traccia? Secondo che normative?

[aldofad]

scipiusbarbatus secondo il mio modesto Sprint Layout i tuoi calcoli sono sbagliati, con 130 mils te la cavi.
Vedi nell'immagine i risultati

Untitled.png (13.38 KiB) Osservato 6534 volte

Se ci tieni posso fargli rifare il calcolo con temperatura e spessore diverso, ma non vedo il senso dato che, inerentemente al tuo quesito, all'aumentare della temperatura aumenta la portata delle piste (ovviamente finché non si bruciano..).
Comunque è vero che la temperatura incide moltissimo sul dimensionamento delle piste, fin troppo stando ai calcoli degli editor di PCB, ammetto di non sapere se dietro c'è un calcolo fisico che rispecchia la realtà o una normativa fuorviante. Ringrazio chi possa chiarire

[scipiusbarbatus]

Il programma che ho utilizzato si trova su questo sito

http://www.plcforum.it/TraceWidth.html

Esso è basato sulle normative IPC-D-275.
In effetti facevo riferimento al calcolo per piste sullo strato interno, sull'esterno la larghezza si riduce molto, ma il problema rimane: NTP60N06 dovrebbe far passare fino a 60A, con pin che hanno passo 100mills. Come ha calcolato aldofad, già per far passare 10A avrei bisogno di piste larghe 130mils, sullo strato esterno.
Quale dovrebbe essere la larghezza delle piste per i collegamenti con NTP60N06? Quale incremento di temperatura sarebbe accettabile?
Vi ringrazio ancora, saluti

[angel99]

Alcune considerazioni.

- 10 A continui sulla traccia di un PCB sono correnti importanti che richiedono un approccio specifico.
- 10 K di delta termico con queste correnti sono un'imposizione troppo restrittiva.

Non so quale sia la tua applicazione, ma se consideri un apparecchiatura elettronica standard da utilizzare in un ambiente chiuso, puoi imporre la temperatura ambiente massima a 35 °C e la temperatura all'interno del contenitore dell'apparecchio a 50 °C. Una temperatura massima per le tracce del PCB coerente con queste specifiche può essere 90 °C e questo ti dà un delta termico di 40 K, non di 10 K.

Alcune tecniche ti permettono di ridurre la larghezza delle tracce, come usare la traccia doppia sui due lati dello stampato (dimezzamento). E lasciare la traccia dal lato saldatura senza il solder resist. Questa tecnica fa in modo che la traccia sia coperta da uno strato di stagno al momento della saldatura, cosa che permette la riduzione della resistenza della connessione da un 30 % a un 50 %.

Per la connessione dei componenti a passo stretto con tracce di dimensioni consistenti, le soluzioni sono molteplici
- Staggered pins. I pin vengono allargati in vari modi per permettere piazzole più grandi
- Offset holes. I fori sulle piazzole sono decentrati e permettono alle due piste laterali di avere dimensioni maggiori. (Normalmente uno dei terminali laterali è il gate e non serve di dimensioni maggiori.)
- Per il drain che normalmente è la connessione centrale, si può entrare da entrambi i lati.
- Varie combinazioni di quanto sopra.