今回は基板のサイズをコンパクトに設計する為の大電流経路の配線方法をご紹介します。まず、事例として図1のような簡単な回路の基板を設計するとします。

図1簡単な例題回路

 

回路全体の電流値は120[A]で回路の中にはR1=400[mΩ]とR2=800[mΩ]が並列に繋がっています。

この回路のメインラインが120[A]なので300[um]の銅箔厚の基板の場合、1[mm]のパターンに流せる電流が10[A]なのでパターン幅が12[mm]必要となります。

よって、配線のスペースが充分に確保できるのであれば、R1,R2へのパターン配線は図2のようにそれぞれ12[mm]で配線すれば、まず問題ないと思います。

 

図2　図1の回路の基板設計例①

 

基板を更にコンパクトにする方法としてR1,R2への配線方法をオームの法則に沿ってパターン幅の必要幅算出して少しずつパターン幅を細くしていく方法があります。

図1の回路図では、R1=400[mΩ], R2=800[mΩ]となっていますので、分流の法則からR1に流れる電流I1=80[A], R2に流れる電流I2=40[A]となるので、R1の経路で必要なパターン幅は8[mm], R2の経路で必要なパターン幅は4[mm]となります。

この時の基板設計例を図3に示します。

 

図3 オームの法則にしたがってパターン幅を決めた場合の設計例

 

図2の基板設計例ではR1,R2への経路の合計幅が24[mm]に対して、図3の基板設計例ではR1,R2への経路の合計幅が12[mm]となり、今回の設計例の比較では単純に12[mm]の省スペース化が可能となります。

1点注意しなければいけないことがあります。枝分かれする前のメインのラインは確実に120[A]を流せる12[mm]のパターン幅を確保する必要があるので注意して下さい。