Calcolatore larghezza pista PCB
Calcola la larghezza minima della pista per una data corrente secondo IPC-2221.
Cos'è il calcolo della larghezza delle piste PCB?
La larghezza di una pista PCB determina quanta corrente un conduttore di rame su un circuito stampato può portare in modo sicuro. Una pista sottredimensionata si comporta come un fusibile — si scalda e può bruciare attraverso la scheda, danneggiando i componenti e creando rischi di incendio. Questa calcolatrice usa le formule dello standard IPC-2221 per determinare la larghezza minima della pista per una data corrente, spessore del rame e aumento di temperatura accettabile.
I fattori chiave sono la corrente (ampere), lo spessore del rame (tipicamente 1 oz/ft² = 35 μm per PCB standard), l'aumento di temperatura accettabile sopra quella ambiente e se la pista si trova su uno strato interno o esterno. Le piste esterne dissipano il calore nell'aria circostante in modo più efficiente, quindi possono essere più strette di quelle interne per la stessa corrente.
Lo standard IPC-2221
Lo standard IPC-2221 fornisce formule derivate empiricamente per il dimensionamento delle piste PCB. La formula calcola prima la sezione trasversale necessaria in mil quadrati, poi la converte in larghezza della pista in base allo spessore del rame. Gli strati esterni possono gestire circa il 44% di corrente in più rispetto a quelli interni per la stessa geometria, grazie alla migliore dissipazione termica.
Come usare questo strumento
Inserire la corrente massima che la pista deve portare, il peso del rame (1 oz è lo standard), l'aumento di temperatura massimo consentito (10°C è una scelta conservativa comune) e se la pista è su uno strato interno o esterno. La calcolatrice mostra la larghezza minima della pista in mil e millimetri.
Consigli per la progettazione PCB
- Aggiungere sempre un margine di sicurezza — usare piste più larghe del minimo calcolato, specialmente per le piste di alimentazione.
- Usare piani di rame (ground plane) per i percorsi ad alta corrente invece di piste strette.
- Considerare il via stitching per collegare il rame su più strati per percorsi ad altissima corrente.
- Le piste per segnali possono essere molto più sottili (6–8 mil è tipico) poiché portano corrente minima.
Domande frequenti
Cos'è il peso del rame e come influisce sulla larghezza della pista?
Il peso del rame si riferisce allo spessore dello strato di rame, misurato in once per piede quadrato. 1 oz di rame è circa 35 micrometri di spessore ed è il più comune per PCB standard. Un rame più pesante (2 oz = 70 μm) consente piste più strette per la stessa corrente grazie alla maggiore sezione trasversale. Alcuni PCB per elettronica di potenza usano rame da 3–4 oz.
La formula IPC-2221 è accurata?
Le formule IPC-2221 sono stime conservative basate su test empirici degli anni '50–'70. Le prestazioni reali variano con il materiale della scheda, la temperatura ambiente, il flusso d'aria e le fonti di calore vicine. Le formule forniscono una base sicura — l'aumento di temperatura reale è di solito inferiore a quello previsto. Per applicazioni critiche per la sicurezza, si raccomanda la simulazione termica o il collaudo fisico.