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Comment calculer la largeur de piste PCB en fonction du courant ? (calculateur taille piste cuivre de circuit imprimé)

Voilà un petit moment que je cherchais un calculateur de largeur de piste cuivre pour PCB, qui soit à la fois « à jour », et simple d’utilisation. Car je voulais quelque chose d’assez réaliste, mais sans avoir à rentrer cinquante mille valeurs dedans !

Ce que j’entends par « calculateur à jour », c’est quelque chose basé sur la norme IPC-2152, récente, plutôt que basé sur la norme IPC-2221, dont certaines données de base remontent aux années 1950 ! Pour autant, je ne voulais pas une usine à gaz non plus, c’est-à-dire le genre de calculatrice nécessitant d’entrer des tonnes de données parfois insignifiantes, pour avoir un ordre d’idée du résultat.

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C’est pourquoi j’ai conçu ce petit calculateur de largeur de piste de cuivre pour PCB, avec l’envie de le partager avec le plus grand nombre ! Par contre, comme il s’agit de calculs simplifiés, il faudra prendre une petite marge de sécurité, selon vos besoins.

Aussi, histoire de ne pas balancer des résultats sans explication, ni aucune justification, je vous mettrai toutes les données qui m’ont permis d’établir les équations mathématiques de ce calculateur, permettant d’arriver au résultat final. Vous aurez ainsi la possibilité de voir mon raisonnement, et par la même, de vérifier que je n’ai commis aucune erreur (ce qui peut arriver !). Enfin, je vous mettrai également en fin d’article un autre simulateur, basé sur « l’ancienne » norme IPC-2221, afin que vous puissiez comparer les résultats entre eux !

Calculateur de largeur piste cuivre PCB (norme IPC-2152, simplifié)

ParamètreValeurDescription
Courant maxi AIl s’agit du courant que vous envisagez de faire passer au travers de votre piste de cuivre
Hausse de
température maxi
 °CIl s’agit de l’élévation de température maximale que vous ne souhaitez pas dépasser, en faisant passer ce courant au travers de votre piste en cuivre (typiquement 20°C)
Épaisseur de
piste cuivre
 µmIl s’agit de l’épaisseur de la couche de cuivre présente sur votre circuit imprimé. Généralement, celle-ci mesure 35 µm de haut (soit 1 oz). Toutefois, vous avez le choix entre quatre épaisseurs différentes : 17 µm (0.5 oz), 35 µm (1 oz), 70 µm (2 oz), ou 105 µm (3 oz)
Largeur de
piste minimale
 mmIl s’agit de la largeur minimale de piste en cuivre à mettre en place, pour pouvoir supporter le courant spécifié ci-dessus, avec une élévation de température ne dépassant pas celle que vous avez indiqué ci-dessus également

ATTENTION : ce sont des calculs simplifiés, à n’utiliser qu’à vos risques et périls 😉

Ce calculateur permet de trouver la largeur de piste PCB minimale, en fonction des paramètres fournis. Parmi ces paramètres, on retrouve : l’élévation de température limite souhaitée, et l’épaisseur de la couche de cuivre. Toutefois, ce calculateur n’ira pas aussi loin que la norme IPC-2152 pour laisser l’entendre, en ce sens où il n’intègrera pas de facteur de correction, induit par la proximité de plans de cuivre, ou par l’épaisseur du circuit imprimé, par exemple. Pour autant, les résultats issus de cette calculatrice simplifiée sont assez proches de ce qu’on peut trouver ailleurs, en simulant avec ces mêmes données sur des « gros » calculateurs. C’est pourquoi je pense que c’est suffisant et pertinent, dès lors qu’on ne cherche pas à avoir des résultats ultra précis.

Cette calculatrice repose sur des équations que j’ai déterminé, d’après les données graphiques que j’ai pu relever sur le « Universal Chart » de la norme IPC 2152. Je vous détaillerai d’ailleurs un peu plus bas toutes ces équations, et leur détermination d’après le graphe.

Par contre, gardez bien à l’esprit que ce calculateur ne prend pas en compte toutes les autres sources de chaleur, qu’il s’agisse de l’air ambiant, la proximité d’autres pistes, ou du simple échauffement de composants électroniques aux alentours. Par ailleurs, comme j’ai simplifié les calculs, en limitant les paramètres à ceux présentés ci-dessus, je ne garantis pas l’exactitude de ces résultats, en situation réelle. Vous êtes d’ailleurs seul responsable en cas d’utilisation de ceux-ci. C’est pourquoi je vous conseille avant tout de prendre une marge de sécurité sur ces calculs estimatifs, pour éviter toute mésaventure.

Enfin, gardez également à l’esprit que toute valeur en dehors de ce que pourrait indiquer l’Universal Chart, est extrapolé (c’est-à-dire déterminé par calcul, mais sans vérification graphique possible). La justesse du résultat peut donc être remise en question, dans ces conditions (car elles seraient « hors norme »).

Que faire si on n’a pas assez de place sur le PCB pour faire des pistes suffisamment larges ?

Un problème récurrent est celui de la taille des pistes. En effet, lorsqu’on souhaite faire passer un fort courant, il faut souvent des pistes super larges. Aussi, lorsqu’on ne veut pas avoir un circuit imprimé de taille monstrueuse, il faut imaginer d’autres façon de véhiculer le courant, en dehors des pistes (pour que celles-ci gardent une taille raisonnable). Mais rassurez-vous, car il existe plusieurs façons de régler le problème, comme nous allons le voir de suite !

Tout d’abord, vous pouvez prendre des tailles de pistes inférieures, tout en acceptant une élévation de température supérieure. Car lorsqu’on accepte de « faire chauffer un peu plus » le PCB, on peut passer des courants bien plus importants, à largeur de piste égale. Voici d’ailleurs un exemple qui illustre bien cela (avec comme paramètres un courant de 10A, et une épaisseur de piste de 35 µm) :

  • pour 10 °C d’augmentation de température maxi, le calculateur ci-dessus nous indique qu’il faudrait des pistes de 18,46 mm de large
  • mais pour 20°C d’augmentation de t°, ces pistes n’ont plus besoin que de faire 9,35 mm de large
  • mieux encore, pour 30°C d’élévation de température, une largeur de 7,15 mm de piste suffit
  • et enfin, pour 45°C d’augmentation de chaleur par rapport à l’air ambiant, des pistes de 4,69 mm de largeur suffisent

Ce que l’on peut constater, c’est qu’on peut véhiculer le même courant aussi bien au travers d’une piste de 18mm, comme de 4mm de large. Simplement, il faut accepter que son circuit imprimé (PCB) va chauffer bien plus. Mais attention, car il y a des limites à ne pas dépasser, même si on accepte de travailler un peu en « surchauffe » (modérée donc). Car une température plus élevée va forcément impacter son entourage, et accélérer le vieillissement des pistes, comme des éléments aux alentours. De plus, si jamais vous avez des composants qui chauffent également à proximité, tout ceci va « s’ajouter », se cumuler, et potentiellement provoquer des dégâts, tels que la destruction de votre circuit imprimé, et des composants fixés dessus.

Une autre idée est de doubler les pistes, lorsqu’on a des circuits imprimés double face (ou multiplier le nombre de piste « l’une sur l’autre », en multicouches). Ainsi, le courant est cette fois-ci réparti sur plusieurs pistes, permettant l’usage de largeurs plus fines. Mais là encore, faites bien attention à l’augmentation de température qui pourrait en résulter, et surtout, à bien équilibrer tout ça (c’est-à-dire essayer d’avoir des longueurs de pistes strictement identiques).

Autre possibilité : étamer les pistes, pour que leur épaisseur finale soit plus importante. Dans ce cas, on s’autorise à créer des pistes moins larges, en compensant avec de la soudure qu’on appliquera par dessus. Du coup, on peut mettre en œuvre des pistes plus minces, permettant ainsi d’avoir des PCB plus compactes, en appliquant de la soudure en « surcharge » sur les pistes qui nécessiteront de faire passer beaucoup de courant. Cet étamage peut d’ailleurs se faire de deux manières : soit le réaliser avec de la soudure traditionnelle « à main levée » (mais ça ne sera pas régulier), soit faire un étamage à froid, avec un produit adapté à cela. À noter que même si l’étamage à froid est plus simple à faire, son rendu sera moins bon qu’un cordon de soudure fait à la main, en ce sens où l’épaisseur déposée sur le PCB sera faible sur vos pistes. Par ailleurs, si jamais votre circuit imprimé est recouvert d’un vernis, tout ce qui est étamage n’est pas envisageable (même si on peut toujours contourner cela, je vous l’accorde !).

Enfin, dernière façon de faire : souder des fils en parallèle des pistes. En fait, il s’agit ici de souder des bouts de fils d’une pastille de cuivre à une autre, à l’extérieur du PCB. Ainsi, le courant pourra pleinement passer « en dérivation » par ces fils, et par conséquent, vous n’aurez plus besoin d’avoir des tailles de pistes en cuivre monstrueuses 😉

Norme IPC-2221 ou IPC-2152 ? Laquelle utiliser, pour dimensionner ses pistes PCB ?

Il existe 2 normes établies, relatives au calcul de courant sur pistes en cuivre de PCB :

  • la norme IPC-2221 (Norme Générique de Conception du Circuit imprimé)
  • la norme IPC-2152 (Norme pour déterminer la capacité de transport de courant dans les circuits imprimés)

Pour chacune d’entre elle, nous allons voir ses avantages et ses inconvénients, et déterminer quelle serait la meilleure pour un calculateur de largeur de piste cuivre, en fonction du courant.

La norme IPC-2221

La norme IPC-2221B, de novembre 2012, est la dernière révision de cette norme. Elle fait suite à la version IPC-2221A de mai 2003, elle-même successive à la norme IPC-2221 de février 1998.

Mais cette norme est bien plus ancienne que ça en fait, car basée sur l’IPC-D-275 de septembre 1991 (qu’elle a remplacé). Et ce qui pose problème, plus précisément, c’est que cette norme originelle se basait notamment sur des graphiques et mesures des années 1950 ! Alors autant dire que ça commence à dater 😉

Ainsi, même si cette norme a été révisée à de nombreuses reprises, ses fondements restent plutôt anciens, et donc pas forcément très justes aujourd’hui.

D’ailleurs, à ma connaissance, la formule de calcul issue du principal graphique fourni dans l’IPC-2221A n’a toujours pas changé. Son équation mathématique demeure donc, dans ces conditions :

i = k x T^0.44 x A^0.725

Avec :

  • i : l’intensité max qui va traverser cette piste (en ampères)
  • k : une constante, égale à 0,048 lorsqu’on parle de piste en surface, ou égale à 0,024 lorsqu’on parle de pistes internes, comme c’est le cas dans les PCB multicouches
  • T : l’élévation de température maxi que l’on ne veut pas dépasser, sous l’effet de ce courant (valeur exprimée en degrés)
  • A : la section de cette piste en cuivre (soit le produit de sa largeur, par son épaisseur). Cette section de cuivre est exprimée en mils²

Nota : 1 mil vaut un millième de pouce, soit 0,024 mm. Donc 1 mil² = 0,024² mm² (si je vous fait cette petite parenthèse, c’est simplement pour vous préparer au fait qu’il y aura des conversions d’unité à faire, au moment des calculs)

Les limites de cette équation étant :

  • Valable pour un courant allant de 0 à 35 A maxi
  • Valable pour une largeur de la piste allant de 0 à 10 mm environ
  • Valable pour une élévation de température de 10 à 100 °C maximum
  • Et valable pour une épaisseur de cuivre de 18 à 105 µm (de 0,5 à 3 oz, donc)

Ainsi, toutes les valeurs en dehors de cette plage induisent des résultats extrapolés, c’est-à-dire estimés, car en dehors du graphe. Par conséquent, ces résultats sont d’une précision relative, et donc potentiellement erronés. Il faut donc éviter de s’en servir, si l’on cherche à avoir des données précises, ou confirmées.

Au passage, le courant ici est supposé constant, c’est-à-dire qu’on travaille en « courant continu ». Du coup, si jamais vous travaillez en PWM, ou en courant alternatif, il faudra prendre en compte la valeur efficace vraie de ce courant (valeur RMS), dans vos calculs.

La norme IPC-2152

La norme IPC-2152, quant à elle, est bien plus récente, du point de vue de ses fondements. Publiée en août 2009, cette norme repose donc sur des bases plus « proches de réalité », contrairement à l’IPC-2221.

Ce qui a poussé à remettre en question la norme IPC2221, est le fait que les valeurs d’élévation de température relevées ne correspondaient pas aux calculs prédictifs basés sur la norme IPC-2221. Ainsi, des études ont été menées en vue d’établir de nouvelles données de base, en bref, une nouvelle norme ! C’est ainsi qu’est née la norme IPC-2152, spécialement dédiée à la détermination du courant que peut transporter une piste PCB, en fonction de sa section, et du différentiel de température max qu’on souhaite ne pas voir dépasser, sous l’effet de ce courant.

Et d’ailleurs, aussi surprenant que cela paraisse, cette norme met en exergue le fait que les « pistes internes » (multicouche) dissipent aussi bien la chaleur que les « pistes en surface », alors que la norme IPC 2211 présumait totalement le contraire (au travers de son coefficient « k », qui agissait en sens inverse). C’est pourquoi on ne prend plus en compte le fait qu’une piste soit ou non à l’intérieur des couches PCB, puisque leurs pouvoirs dissipatifs sont quasiment équivalents. Du coup, le choix a donc été de prendre le cas le plus défavorable, afin que les résultats soient les plus fiables possibles, en toute situation (que la piste soit interne, ou à l’air libre).

Mais contrairement à la norme IPC-2221, où une simple équation permettait de « tout » calculer, ici c’est différent. Car c’est plutôt plusieurs graphiques qui, pris ensemble, permettent d’arriver au résultat. Mais parmi tous ces graphiques, un est au centre de tout. Il s’agit de « l’Universal Chart » (ou diagramme universel). En voici d’ailleurs un aperçu (nous aurons l’occasion de l’étudier plus précisément, un peu plus bas, dans cet article).

Calcul largeur piste cuivre abaque IPC 2152 contre IPC-2221, taille de piste en fonction du courant électrique, selon intensité traversante, calculateur

Comme vous pouvez le constater visuellement, ce graphe repose sur des échelles logarithmiques. Et les droites figurant sur celui-ci représentent le courant en fonction de la section de cuivre employée, mais également de l’élévation de température max souhaitée.

J’ai volontairement coloré 4 de ces droites, pour que ce soit plus visuel : celle à 10°C, à 20°C, à 30°C, et à 45°C. Car ce sont, selon moi, les valeurs les plus communes qu’on utilise de nos jours.

Vous noterez également que l’unité de la section de cuivre (en abscisse) est spécifiée en mils au carré (sachant qu’un mil est en fait un millième de pouce). Ainsi, comme 1 mil = 0,0254 mm (millimètres), alors 1 mil² équivaut à 0,0254² mm². Bien évidemment, il faudra penser à faire cette conversion d’unité, lors des calculs suivants.

Mais ce graphique à lui seul ne suffit pas, si l’on veut être pleinement conforme à la norme IPC 2152. Car il existe tout un tas de coefficients ajusteurs, notamment fonctions des éléments suivants :

  • La conductivité thermique du PCB
  • L’épaisseur du circuit imprimé
  • La proximité des plans de cuivre
  • Et l’épaisseur de la piste conductrice de courant

Et ce n’est qu’en prenant en compte tous ces paramètres, qu’on détermine une section de cuivre « ajustée » (plus précise), et donc, qu’on obtient des résultats plus proches encore de la réalité. Perso, je suis resté sur des choses simples, à savoir de n’utiliser que le graphique ci-dessus (donnant une section de cuivre « non révisée »). Car pour un usage général, j’ai remarqué que l’incidence de la non prise en compte de tous ces coefficients rectificatifs n’était pas si significatifs que ça, dès lors qu’on ne cherche pas à avoir des résultats ultra précis.

Exemple comparatif : taille de piste en fonction du courant, et de l’élévation de température

En faisant des simulations sur divers calculateurs retrouvables sur le net (pour avoir quelque chose d’impartial), j’ai tout d’abord pu constater les différences de résultats importants, entre les calculs basés sur la norme IPC2221A, et ceux réalisés d’après la norme IPC2152. Voici d’ailleurs un exemple parmi tant d’autres, que j’ai pu relever :

 Calcul basé sur la norme IPC-2221ACalcul basé sur la norme IPC-2152
Courant10 A10 A
Épaisseur de cuivre35 µm35 µm
Type de coucheInterne / externe (on va tester les deux)(non spécifiable)
Augmentation de t°20 °C20 °C
Épaisseur de PCB(non spécifiable)1,6 mm
Plan de cuivre(non spécifiable)Aucun déclaré
Conductivité thermique PCB(non spécifiable)0,20 W/mK
Résultat, largeur de piste =4,72 mm (si piste à l’air libre, sinon 12.28 mm, si piste interne)9,07 mm

La différence saute clairement aux yeux ! Car la norme IPC-2221A donne une piste quasiment 2 fois moins large que ce que recommande la norme IPC-2152 ! Autrement dit, une piste comme celle déduite de la norme IPC2221 chauffera carrément plus que l’autre, basée sur la norme IPC2152 !

Bien sûr, la première réflexion qui vient à l’esprit est de se dire : mais comment se fait-il que les pistes n’aient pas cramé depuis le temps, si celles-ci étaient sous-dimensionnées jusqu’à présent ? En fait, la réponse est simple : car le fait d’avoir une piste plus fine, à courant équivalent, se traduit tout simplement par une élévation de température plus conséquente. Ainsi au lieu d’avoir 20 °C d’augmentation de température, comme paramétré ici, on avait peut-être en réalité près de 40 °C d’élévation de température. Bien entendu, cela ne suffit pas pour faire fondre les pistes, en temps normal, mais accélère prématurément le vieillissement de tous les PCB et composants alentours, du fait de cette hausse plus importante que prévue de température.

Quelle norme choisir, pour déterminer la largeur d’une piste PCB en fonction du courant qui passe dedans, et de l’élévation de température maxi souhaitée ?

Même si le cas précédent n’est qu’un exemple parmi les milliers de simulations qu’on pourrait faire, afin de comparer les deux normes, on peut conclure, sans prendre trop de risque, que la nouvelle norme IPC 2152 donne des résultats bien plus précis que l’ancienne (IPC 2221A). C’est donc la norme par excellence à utiliser, lorsqu’on veut déterminer précisément le courant en fonction de la section de piste traversée.

C’est pourquoi j’ai décidé de faire un calculateur basé sur cette nouvelle norme. Ou tout du moins, en partie ! Car pour simplifier les choses, je me suis limité à « l’essentiel », pour pas que ça devienne une usine à gaz 😉

Cela étant dit, construire un calculateur basé sur cette nouvelle norme n’a pas été chose facile. Car la norme IPC2152 ne fournit pas d’équations tout prêtes, mais plutôt plusieurs graphiques, qu’il faut croiser. Pour ma part, je me suis servi que d’un seul graphique, celui qui constitue selon moi le cœur de tous les calculs : l’Universal Chart (le diagramme présenté plus haut). Il va donc maintenant s’agir de déterminer les équations des droites présentes sur ce graphique, en fonction des élévations de température. Alors c’est parti, pour déterminer tout ça ensemble !

Détermination des équations mathématiques, permettant de déterminer la section de la piste en cuivre, en fonction du courant maxi et de l’élévation de température

Pour trouver les équations mathématiques, permettant de déterminer une section de piste cuivre, en fonction du courant qui circule dessus, et de l’élévation de température max souhaitée, nous allons nous baser sur le graphe vu précédemment, que je vous remets ici (avec quelques annotations supplémentaires, utiles pour la suite).

Abaque calcul taille piste PCB en fonction courant, avec calculatrice largeur de piste circuit imprimé en fonction intensité et température, norme IPC-2152

Pour commencer, si vous regardez attentivement ce graphique, vous constaterez que les échelles des axes sont logarithmiques. Ce qui signifie que les droites tracées sur ce graphique auront des équations du type :

s = x * i^y

Où :

  • « s » est égal à la section de la piste de cuivre qu’on recherche, exprimée en mils² (et comme on connait généralement l’épaisseur du cuivre, on peut en déduire la largeur de piste)
  • « x » un premier facteur inconnu
  • « i » le courant traversant cette piste de cuivre
  • Et « y » le second facteur inconnu

Et tout ça, à répéter autant de fois qu’il y a de droites sur ce graphique !

Pour déterminer x et y, on prendra à chaque fois 2 points sur chaque droite (par exemple pour S = 5 mils², et S = 700 mils²). Et pour limiter les calculs, nous allons nous concentrer sur 4 de ces droites seulement, pour T = 10, 20, 30, et 45 °C (les 4 droites colorées, en fait).

Ainsi : commençons par essayer de déterminer l’équation de droite colorée en bleu, donnée pour T = 10 °C.

Pour T=10°C (soit une élévation max de 10°C, lorsque le courant traverse la piste)

Voici les deux points que j’ai pu relever sur le graphique ci-dessus, concernant la droite colorée en bleu :

  • Pour une section S=5 mils, je note un courant I d’environ 0,53 A
  • Et pour une section S=700 mils, je note un courant I d’environ 8.2 A

Au passage : attention de toujours bien garder à l’esprit que nous sommes sur des échelles logarithmiques. Ainsi, si vous êtes entre deux valeurs, celle-ci ne correspond pas à la moyenne de ces deux valeurs.

Les équations à deux inconnues sont donc :

  • Equation 1 : x*(0.53^y) = 5
  • Equation 2 : x*(8.2^y) = 700

Avec x et y, les deux facteurs inconnus à déterminer.

Pour résoudre cette équation, on va partir de l’équation n°2, pour trouver isoler x, en fonction de y :

Si x*(8.2^y)=700
Alors x=700/(8.2^y)

Et si on met ce résultat dans l’équation n°1, en remplaçant x par cette équation fonction de y, on trouve :

x*(0.53^y) = 5
En remplaçant « x » par l’expression trouvée ci-dessus, on obtient : [700/(8.2^y)]*(0.53^y) = 5
D’où 700*(0.53/8.2)^y = 5
D’où (0.53/8.2)^y = 5/700
D’où ln((0.53/8.2)^y) = ln(5/700)
D’où y*ln(0.53/8.2) = ln(5/700)
D’où y = ln(5/700) / ln(0.53/8.2)
Donc y = 1,804169406

Enfin, si on reprend l’équation 1 avec cette valeur de y, on va pourvoir trouver la valeur x :

Si x*(0.53^y) = 5
Alors x = 5 / (0.53^y)
Donc x = 15,71893235

Ainsi, sous la forme « s = x*(i^y) », l’équation finale peut s’écrire :

s = 15,71893235 * (i^1,804169406)

Avec :

  • « i » l’intensité en ampères
  • Et « s » la section de la piste de cuivre, en mils au carré

Un rapide calcul, pour vérifier cette équation finale :

  • Si on prend une intensité i = 8.2 A
  • Alors s = 15,71893235*(8.2^1,804169406) = 700 mils²

La formule est donc correcte !

On peut d’ailleurs déterminer la largeur de piste maximale « non révisée », à partir d’ici :

  • Tout d’abord, il faut convertir ces « 700 mils² » en « mm² ». Et comme 1 mil = 0,0254 mm, alors 1 mil² = 0,0254². D’où s = 700 * (0.0254)² = 0,451612 mm²
  • Ensuite, on note quelle est l’épaisseur de notre cuivre sur PCB (généralement 35 µm, soit 0,035 mm)
  • Et on peut en déduire la largeur de piste = section / épaisseur = 0.451612 / 0.035 = 12,9 mm

Ainsi, si l’on veut faire passer 8,2A dans une piste faisant 35µm d’épaisseur, sans que la température ne s’élève de plus de 10 degrés, il faudra que cette piste fasse au minimum 12,9 mm de large. Tout simplement 😉

Pour T=20°C, 30°C et 45°C (élévation maximum de température au niveau de la piste de cuivre, lorsque traversée par un courant)

Maintenant que vous avez compris comment calculer l’équation d’une droite, il faut faire de même pour les suivantes (droites de couleur vert, jaune et orange). Pour rappel, la méthodologie employée ici consiste à repérer 2 points par ligne droite tracée sur le graphique ci-dessus, afin d’en déterminer l’équation mathématique.

 Elévation de T° = 20 °CElévation de T° = 30 °CElévation de T° = 45 °C
Point 1, trouvé sur le graphiqueSi S = 5, alors i = 0.73 ASi S = 5, alors i = 0.84 ASi S = 5, alors i = 1.02 A
Point 2, trouvé sur le graphiqueSi S = 700, alors i = 12 ASi S = 700, alors i = 14 ASi S = 700, alors i = 18 A
Facteur y ?y = ln(5/700) / ln(0.73/12) = 1,765113487y = ln(5/700) / ln(0.84/14) = 1,756459657y = ln(5/700) / ln(1.02/18) = 1,721485252
Facteur x ?x = 5 / (0.73^y) = 8,714062437x = 5 / (0.84^y) = 6,791573163x = 5 / (1.02^y) = 4,83242292
Equation finale =s = x*(i^y) = 8,714062437 * (i^1,765113487)s = x(i^y) = 6,791573163 (i^1,756459657)s = x(i^y) = 4,83242292 (i^1,721485252)

Ce sont d’ailleurs ces formules que je vais mettre en place dans mon calculateur simplifié, présenté tout en haut, avec comme élévation de température possible, les 4 températures vues ici (soit 10, 20, 30, ou 45 °C).

Nostalgique de l’ancienne norme ? Alors découvrez ce calculateur basé sur l’IPC-2221A, pour comparer ces « vieux résultats », avec les « nouveaux » !

ParamètreValeurDescription
Courant max AC’est le courant que vous prévoyez de faire transiter via votre piste de cuivre
Hausse de
température max
 °CC’est l’élévation maximale de température que vous ne souhaitez pas dépasser, lorsqu’un courant traverse cette piste en cuivre (typiquement 20°C)
Épaisseur de
piste PCB
 µmC’est l’épaisseur de la piste de cuivre présente sur votre PCB. Les valeurs possibles sont 18µm (0.5 oz), 35µm (1 oz), et 70µm (2 oz), ou 105µm (3 oz). À noter que la plupart du temps, on a des circuits imprimés avec des couches de cuivre faisant 35µm dessus
Emplacement de
la piste
Sélectionner « externe » s’il s’agit d’une piste « à l’air libre », ou « interne », s’il s’agit d’une piste interne au PCB (multicouche)
Largeur de
piste minimale
 mmC’est la largeur minimale de piste en cuivre qu’il faudra utiliser, pour pouvoir faire

ATTENTION : ce sont des calculs basés sur l’ancienne norme, à n’utiliser qu’à vos risques et périls 😉

Voilà !

Nous voici au terme de cet article ! J’espère que ces calculateurs intégrés vous serviront autant qu’ils me servent, afin d’estimer la largeur de piste PCB nécessaire, suivant le courant que vous souhaitez faire passer dessus, dans la limite de l’élévation de température souhaitée. Du reste, j’essayerai de créer d’autres outils à l’avenir, au besoin !

À découvrir : tous nos outils en ligne (calculateurs, simulateurs, …)

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(*) Mis à jour le 20/09/2021

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