PcbLab proud se vždycky vrací

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Vodič, konektor a ten druhý drát

Deska končí na konektoru a pokračuje kabelem. Tam přestává platit IPC a začíná platit AWG — což je, na rozdíl od IPC, definice, ne proložení měření.

d = 0,127 · 92(36−n)/39 mma je to přesné
AWG 20 · 0,812 mm1 mmprůřez0,518 mm²odpor tam i zpět133,2 mΩúbytek400 mVztráta ve vodiči1,20 Wproudová mez3,1 Ana 200 mV úbytku je potřeba AWG 17délka se počítá TAM I ZPĚT — zpáteční vodič má týž odpor a nikdo ho nepočítášest čísel AWG = poloviční průměr, čtvrtinový průřez
Průřez ve skutečném měřítku proti jednomu milimetru, a co z něj plyne. Zkus AWG 26 na 3 A.

Co ta definice říká

Základ 92 byl zvolen tak, aby šest čísel znamenalo poloviční průměr — a tedy čtvrtinový průřez. To se často cituje obráceně, a je to snadné: průřez se půlí po třech číslech, ne po šesti. Odtud i to, že deset čísel je zhruba desetinásobek odporu.

Půlí se průměr, ne průřez. Testy v této labce ověřují obojí zvlášť, protože ta zaměnitelná verze je právě ta, která se traduje. A ověřují to proti publikované tabulce průměrů, ne proti sobě — patnáct nezávislých čísel, která z definice musí vyjít.

Ten druhý drát

Nejčastější chyba v celém rozpočtu úbytků: proud se vrací. Kabel dlouhý dva metry má čtyři metry mědi, a odpor je tedy dvojnásobný proti tomu, co se počítalo. U 24V průmyslového čidla to nikoho netrápí; u 5V napájení senzoru přes AWG 26 a tři metry to je propad, který senzor vyřadí — a projeví se to jako chyba měření, ne jako napájecí problém.

Proudová mez vodiče je dohoda, ne zákon

„6 A na milimetr čtvereční“ je běžná hodnota pro volně vedený vodič v přístroji. Ve svazku je to méně (nemá kam odvádět teplo), v chráničce ještě méně, na volném vzduchu víc. Nástroj to počítá jako proudovou hustotu a říká, že to tak je — na rozdíl od IPC pro plošné spoje tady žádná norma s křivkou neexistuje.

Konektor je odpor, který stárne

Přechodový odpor krimpu bývá pod miliohm, u zasunutého kontaktu jednotky až desítky. Roste oxidací, vibracemi a — jak ukazuje RegLab — každým zastrčením pod nárazovým proudem. Konektor je jediná součástka v napájecí cestě, která se sama zhoršuje, a proto se výkonové větve dělají se šroubovými nebo krimpovanými spoji tam, kde jde o spolehlivost.

Vzorce v této kapitole

d — definice AWG
d = 0,127·92^((36−n)/39) mm [mm] definice AWG