Pages: [1] 2   Go Down
Author Topic: Plaque cuivre pour circuit imprimé  (Read 2198 times)
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Offline Offline
Jr. Member
**
Karma: 1
Posts: 85
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonjour à tous,
Ma question n'a pas un rapport direct avec Arduino, mais vu la qualité des intervenants sur ce forum, je vais d'abord la poster ici.
Mon projet a une partie puissance (12 Amp sous 12V continu) qui sera sur un circuit imprimé
Les pistes de cette partie puissance, ne pourrons faire que 4mm de large (5mm au grand maximum).
Qu'elles sont les solutions envisageables, sachant que je n'ai pas réussi à trouver d'infos sur le net concernant les différentes épaisseurs que le peut trouver en terme de plaque cuivre.
Ensuite, se posera,de toute façons, le problème de la gravure en elle même.
Cordialement
JP
Logged

Ile-de-France (92 sud), France
Offline Offline
Edison Member
*
Karma: 24
Posts: 2055
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonjour

Le cuivre est généralement de 35µm d'épaisseur sur une plaque d'epoxy de 1.6mm

Il est généralement considéré que le courant supporté est de l'ordre de <2A par mm de largeur de piste.

Donc 12A => 6 à 8 mm
De préférence étamée pour la rendre un peu plus épaisse mais ce n'est pas une sécurité pour autant.
Mais je pense que tu dois pouvoir renforcer les pistes après coup en ressoudant par dessus un fil de grosse section, voir même de la tresse.

Si possible sépare autant se faire que peux la partie puissance de la partie commande, peut être sur 2 circuits séparés. Sinon essaye de garder les pistes de puissance les plus courtes et les plus à l'extérieur de la carte, ça sera plus facile pour les renforcer.

12A çà commence à faire. Déjà coté câble il te faut du 2.5mm de section, donc partir tout de suite sur du câble secteur 16A ou même 20A par sécurité.
Logged

Barbuduino: Arduino sur Breadboard & VinciDuino: Clone Leonardo // WR703: Mini-routeur hacké // LauchPad MSP430 et Stellaris // Panda II Arduino-like .NetMF sous VisualC#
RTFC: Read That F.....g Code / RTFD: Read That F.....g Doc / RTFDS: Read That F.....g DataSheet / RTFS: Read That F.....g Schematic / Wot da ya wanna D.I.Y. today ?

France S-O
Offline Offline
Edison Member
*
Karma: 41
Posts: 2187
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Quote
Si possible sépare autant se faire que peux la partie puissance de la partie commande, peut être sur 2 circuits séparés
Oh que oui !!
Je serais plus directif : avec de tel courants il faut impérativement séparer la puissance de la commande.
Bien sûr les deux circuits devront avoir une masse commune mais en 1 seul point afin d'empêcher les courants de masse de la puissance de circuler dans la partie commande.
Logged

France
Offline Offline
Faraday Member
**
Karma: 55
Posts: 5347
Arduino Hacker
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Salut,

Personnelement j'utilise des plaques de pcb 100x160mm 1x35µm FR4 1,5mm de watterott, avec du 35µm du peut passer des courants déja assez élevé moyennant une largeur de piste adéquate.

Pour le calcul des largeurs / épaisseur de piste il existe une trés bonne calculette :
http://www.desmith.net/NMdS/Electronics/TraceWidth.html

Astuce : avec de l'étain tu peut artificiellement rendre une pistes beaucoup plus épaisse smiley-wink
Logged

Des news, des tuto et plein de bonne chose sur http://skyduino.wordpress.com !

Offline Offline
Jr. Member
**
Karma: 1
Posts: 85
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonjour à tous,
Merci de vos réponses.
Au vu de ce que je lis, il me faudrait des pistes d'environ 6mm en 35µm.
Mais comme je suis limité à 4mm, il faudrait que je passe en 70µm.
Mais la, les tarifs se corsent : env 60 € le CI.
Comme il faudra surement plusieurs prototypes avant la solution finale, fatalement ça me fais réfléchir.
Cordialement
JP
Logged

France S-O
Offline Offline
Edison Member
*
Karma: 41
Posts: 2187
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Quote
Astuce : avec de l'étain tu peut artificiellement rendre une piste beaucoup plus épaisse
A modérer parce que la résistivité de l'étain est 10 fois moins bonne que celle du cuivre, et comme l'étain est utilisé en alliage le résultat final de l'alliage est encore plus mauvais.

Je préfère la méthode de Barbudor : soit en doublant la piste avec de la tresse de cuivre comme la tresse à dessouder soit carrément en soudant un gros fil de cuivre tout le long de la piste.

Remarque :
Dans l'étamage classique d'une piste cuivre il se forme une couche de quelques microns d'alliage "cu-étain-autres_métaux" dont la résistivité est largement plus grande que celle du cuivre et qui vient détériorer le résultat final : on passe de 35µm de cuivre pur à peut-être 32 ou 33µm.
C'est pourquoi dans les circuits imprimés de puissance le cuivre des  pistes n'est pas étamé mais protégé de l'oxydation par un vernis ( l'oxydation étant "aussi pire smiley-mr-green" que l'étamage)

PS: la dernière version de Kicad propose aussi un calcul des pistes en fonction du courant
Logged

France
Offline Offline
Faraday Member
**
Karma: 36
Posts: 3445
There is an Arduino for that
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Quote
fatalement ça me fais réfléchir
Et bien en fait il n'y a pas a réfléchir.
Une largeur de piste est donnée pour un échauffement tolérable de la piste dans les conditions de fonctionnement nominales (12A par exemple).
Si tu prends la calculette indiquée par Skywodd tu vas t'apercevoir que si tu fais passer 12A dans une piste de 35µm en 6mm de large la piste va déjà s'échauffer de 100°C. S'échauffer c'est à dire que la piste sera à la température ambiante + 100°C.
Donc il y a un problème. Il faut soit diminuer le courant soit revoir ta contrainte de 4mm. Si tu veux que la carte tienne le coup.
Et le passage à une épaisseur de Cu de 70µm ne résout que partiellement le problème si tu restes en 4mm de large. La piste s'échauffe quand même de 60°C.

Il faut peut être chercher d'autres solutions.....
Logged

Offline Offline
Faraday Member
**
Karma: 33
Posts: 4983
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

un peu en marge
lorsque j'ai besoin d'utiliser en DiY des pistes larges sur des contours "tourmentés" j'utilise assez souvent ce genre de bandes Cu adhesives.
ça existe en # largeurs et en 3 épaisseurs, l'adhesif resiste très bien à la chaleur.
Logged

France S-O
Offline Offline
Edison Member
*
Karma: 41
Posts: 2187
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Et c'est très efficace pour faire des plans de masse.
Logged

Offline Offline
Jr. Member
**
Karma: 1
Posts: 85
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonsoir,
D'après ce que je vois sur la photo, ça doit faire environ 5mm de large sur 38µm d'épaisseur.
J'ai bien peur que ce soit trop juste.
Je cherche, je cherche.
JP
Logged

0
Offline Offline
God Member
*****
Karma: 2
Posts: 802
Arduino rocks
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Yep!

Je trace la route du refroidissement :

Pour 12 Ampères, les pistes doivent avoir une largeur de piste de prés de 7 mm pour une plaque de 35um.
Pour une plaque de 70um, les pistes doivent avoir une largeur de prés de 3.5 mm.
Ces valeurs sont données pour une température ambiante de 20°C. Si on passe à 30°C, on pourra faire passer un peu plus d'ampère pour une largeur de piste identique.

Il faudra donc que tu dissipes un maximum de chaleur par un système quelconque afin de te rapprocher de ces valeurs, soit 144 watts à dissiper sur une surface restreinte.
Il doit certainement y avoir de savant calculs liés à la thermodynamique, cependant si tu maintiens une boite à 50°C...

Les solutions envisageables sont :
  - Ventilateurs
  - Ventirad (Ventilateur + caloducs /ou/ caloducs seuls)
  - "Radiateur" en alu sur la surface.
  - Créer des vias (trou à travers l'epoxy)

A savoir que si il n'y avait pas l'epoxy, nous n'aurions pas ces problèmes, il est mortellement isolant.

@+

Zoroastre.
Logged

Veuillez indiquer [RESOLU] dans l'entête du titre en éditant votre premier message smiley-wink

Offline Offline
Jr. Member
**
Karma: 1
Posts: 85
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonjour à tous,
Plus je cogite (et surtout plus je totalise les dépenses à engager) et plus je me pose la question suivante :
Ne serais t' il pas plus judicieux d’envisager l'achat (voir la construction) d'une petite fraiseuse CNC ?
Qu' en pensez-vous, et dans l'affirmative, avez-vous des pistes à me proposer afin que je me prononce.
Cordialement
JP
Logged

Offline Offline
Faraday Member
**
Karma: 33
Posts: 4983
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonjour à tous,
Plus je cogite (et surtout plus je totalise les dépenses à engager) et plus je me pose la question suivante :
Ne serais t' il pas plus judicieux d’envisager l'achat (voir la construction) d'une petite fraiseuse CNC ?
Qu' en pensez-vous, et dans l'affirmative, avez-vous des pistes à me proposer afin que je me prononce.
Cordialement
JP
Ton projet manque d'exposition pour tenter d'y répondre correctement !
C'est pour une production "industrielle" ou au moins facilement reproductible ?

Il faut que tu réduise ton probleme à chaque étape conceptuelle, là tu bute sur la puissance OK , mais seulement parce que tu te focalise sur la seule possibilité envisagée par toi, de devoir utiliser pour ça du PCB pour la puissance !  pourquoi ?  smiley-mr-green
Logged

France
Offline Offline
Faraday Member
**
Karma: 36
Posts: 3445
There is an Arduino for that
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Et surtout pourquoi cette limitation à 4mm pour les pistes
Logged

Offline Offline
Jr. Member
**
Karma: 1
Posts: 85
View Profile
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Bonjour à tous,
Artouste :
- L'industrialisation fait partie des possibilités, du moins la fabrication par mes soins.
- Pour la puissance associée au PCB, comme d'ailleurs pour les autres CI, le but étant d'avoir des supports ainsi que les composants qui y sont intégrés remplaçables sans aucun moyens mécaniques ou électriques (les composants, essentiellement des relais et des connecteurs sont simplement "enfichés").
Pour la puissance, j'ai déjà effectué un prototype en câblage (fils de 2.5²), ce n'est absolument pas concluant.
- fdufnews :
Les composants fixés su CI (des shunt permettant de récupérer l'image des intensités) ne permettent pas, de par leurs empattements de disposer de pistes plus larges.
Merci de prendre le temps de me lire et de répondre.
Cordialement
JP
Logged

Pages: [1] 2   Go Up
Jump to: