엔지니어링 가이드2026년 4월 17일• 10 min 읽기
모터 드라이버 보드용 구리 크기를 지정하는 방법
빠른 답변
대부분의 모터 드라이버 보드의 경우 프로토타입용 외부 레이어 구리 1온스로 시작하여 연속 경로 전류가 약 8~10A를 초과하거나 라우팅 공간이 부족하거나 실제 1온스 주입으로 전압 강하 및 열 상승이 너무 높을 때 2온스로 이동합니다.
핵심 요약
- •짧은 마케팅 피크 전류만 고려하지 않고 RMS 또는 지속 전류를 기준으로 모터 드라이버 구리 크기를 조정합니다.
- •배터리 입력, 하프 브리지 출력, 션트 경로 및 리턴 루프는 가장 많은 구리와 가장 짧은 경로를 가질 자격이 있습니다.
- •1oz 너비가 어색해지거나 인클로저 온도가 높거나 전압 강하 마진이 부족한 경우 2oz 구리가 더 나은 기본값이 됩니다.
- •긴 직선 트레이스가 실패하기 전에 비아 어레이, 커넥터 패드, 션트 및 넥다운이 실패하는 경우가 많습니다.
대부분의 모터 드라이버 보드의 경우 시제품용 외부 레이어 구리 1온스, 연속 위상 전류가 경로당 약 8~10A를 초과하거나 라우팅 공간이 좁은 경우 2온스로 시작하고 피크 전류만 사용하는 대신 실제 RMS 전류, 허용된 온도 상승 및 전압 강하 예산에서 크기를 추적합니다.
소형 BLDC, 스테퍼 및 브러시 DC 컨트롤러에 대해 실행 가능한 기본값은 배터리 입력, 하프 브리지 출력, 전류 감지 반환 및 짧은 루프, 스티치된 구리 주입 및 트레이스 단면과 일치하는 충분한 비아 수를 사용하여 외부 레이어의 재생 경로를 유지하는 것입니다. 트레이스 폭 계산기, 전류 계산기를 통해 및 FR4 트레이스 계산기를 함께 사용하세요. 모터 드라이버 신뢰성은 일반적으로 열, 레이어 변경 시 병목 현상, 하나 이상의 직선 트레이스 세그먼트 이상의 레이아웃 대칭으로 인해 제한되기 때문입니다.
어떤 구리 크기부터 시작해야 합니까?
모터 드라이버 보드는 소신호 제어 PCB처럼 라우팅되지 않습니다. 중요한 구리는 위상 전류를 전달하고 재생 전류 스파이크를 견뎌야 하며 MOSFET, 션트, 커넥터 및 공급 장치가 모두 부하 시 예상대로 작동할 수 있을 만큼 낮은 전압 강하를 유지해야 합니다.
스택업을 비교하는 구매자와 엔지니어의 경우 첫 번째 결정은 일반적으로 정확한 트레이스 폭이 아닙니다. 더 넓은 범위의 구리 1온스가 여전히 실용적인지, 아니면 2온스 구리가 보드를 라우팅 저하 없이 전류 용량 및 열 목표를 달성할 수 있는 더 깔끔한 방법인지 여부입니다.
| 이사회 상황 | 권장 시작 | 이유 |
|---|---|---|
| 경로당 최대 약 5A 연속의 프로토타입 또는 저전류 컨트롤러 | 넓은 타설이 가능한 1온스 외부 구리 | 가장 저렴하고 제작이 용이합니다. 라우팅 밀도는 합리적으로 유지됩니다. |
| 연속 5A~10A의 소형 12V~48V 모터 드라이버 | 보드 면적에 따라 1온스 또는 2온스 | 공간이 있으면 1oz도 괜찮습니다. 보드가 꽉 차면 2oz로 필요한 너비가 줄어듭니다. |
| 대략 8A~10A 연속 전류를 초과하는 위상, 배터리 또는 브레이크 경로 | 2oz 외부 구리 | 일반적으로 온도 상승 및 전압 강하 마진에 대한 더 안전한 기본값입니다. |
| 지속적인 고전류 인버터, 로봇 공학 또는 자동차 전력 스테이지 | 2온스 외부 구리 플러스 평면/타설 및 병렬 비아 | 높은 전류는 좁은 트레이스에 잘 맞지 않습니다. 전류가 퍼지면 핫스팟이 낮아집니다. |
구리 중량이 여전히 열려 있는 경우 제작 스택업을 잠그기 전에 0.5oz 대 1oz 대 2oz 구리 가이드를 검토하세요.
마케팅 피크 전류가 아닌 RMS 전류의 크기
가장 일반적인 모터 드라이버 실수 중 하나는 제품 시트에 있는 짧은 버스트 전류 수치를 기준으로 구리 크기를 결정하는 것입니다. 구리 가열은 RMS 전류 및 듀티 사이클을 추적하는 반면 구성요소 스트레스 및 보호 이벤트는 피크 전류에 따라 설정될 수 있습니다. 두 숫자가 모두 필요하지만 추적 및 타설 형상은 일반적으로 지속 사례에서 시작해야 합니다.
200ms 동안 20A를 견디는 보드는 밀봉된 인클로저 내부에서 몇 분 동안 8A RMS를 전달하는 경우 여전히 과열될 수 있습니다. 이것이 바로 구리를 동결시키기 전에 현재 프로필, 주변 온도, 공기 흐름 및 허용 가능한 온도 상승을 정의해야 하는 이유입니다.
- 트레이스 및 타설 크기 조정을 위해 RMS 또는 최악의 연속 전류를 사용하세요.
- 션트, 커넥터, 넥다운 및 비아와 같은 짧은 병목 현상이 있는지 별도로 피크 전류를 확인하세요.
- 모터에서 다시 벌크 정전용량 또는 공급 입력으로 연결되는 회생 전류 경로를 포함합니다.
- 예산 전압 조기 하락; 저전압 모터 시스템은 절대 열 한계에 도달하기 전에 구리 손실을 느끼는 경우가 많습니다.
권장사항: 설계가 24V 미만인 경우 전압 강하 목표를 명시적으로 유지하세요. 배터리 공급, 위상 경로 또는 전류 감지 반환 전반에 걸쳐 수십 밀리볼트가 시작 토크, 전류 측정 정확도 및 열 균형을 실질적으로 변경할 수 있습니다.
어떤 경로에 가장 많은 구리가 필요한가요?
모터 드라이버 보드의 모든 네트에 동일한 처리가 필요한 것은 아닙니다. 우선순위는 고전류 루프이지 전력단에 연결된 모든 트레이스가 아닙니다. 가열, 전압 강하 및 스위칭 전류가 실제로 집중되는 구리 예산에 중점을 둡니다.
| 경로 | 우선순위 | 레이아웃 안내 |
|---|---|---|
| 배터리 또는 DC 버스 입력 | 매우 높음 | 짧고 넓은 외부 타설을 사용하세요. 벌크 커패시터와 MOSFET 브리지를 긴밀하게 결합하세요. |
| 모터 위상 출력에 대한 하프브리지 | 매우 높음 | 긴 추적보다 넓은 범위의 쏟아짐을 선호합니다. 세 단계를 기하학적으로 유사하게 유지하세요. |
| 전류 감지 션트 경로 | 높음 | 션트 근처의 넥다운을 피하고 켈빈 감지 라우팅에서 강제 전류를 분리하세요. |
| 브리지, 션트 및 입력 커패시터 사이의 접지 귀환 | 매우 높음 | 이 루프는 실제 열 및 EMI 병목 현상이 발생하는 경우가 많습니다. 작고 낮은 임피던스를 유지하세요. |
| 게이트 드라이브 및 로직 전원 | 낮음에서 중간 | 깔끔하게 라우팅하되 제어 넷에 고전류 구리 예산을 낭비하지 마십시오. |
자동차 및 로봇 공학 레이아웃의 경우 자동차 PCB 계산기 및 로봇 제어 PCB 설계 가이드는 실제 제어 하드웨어에 대한 신뢰성, 일시적 로딩 및 복귀 경로 규정을 구성하므로 유용한 동반 페이지입니다.
엔지니어와 구매자를 위한 실용적인 크기 조정 작업 흐름
- 드라이버 IC 피크 정격뿐만 아니라 경로당 지속 전류를 정의합니다.
- 시스템 전압 및 토크 민감도를 기준으로 배터리 입력, 위상 경로 및 복귀 경로에 대한 전압 강하 예산을 설정합니다.
- 가능한 경우 최고 전류 구리를 위한 외부 레이어 라우팅을 선택하세요.
- 사용 가능한 보드 면적, 전류 밀도 및 제조 한계에 따라 1온스 또는 2온스 구리를 선택하세요.
- 현실적인 주변 및 온도 상승 가정을 사용하여 추적 폭 계산기로 추적 또는 타설 폭을 계산합니다.
- 현재 계산기를 통해로 모든 레이어 전환을 확인하세요. 비아 필드는 트레이스의 현재 용량과 일치하거나 이를 부어 공급해야 합니다.
- 션트, 커넥터, 퓨즈 패드 및 테스트 지점의 넥다운이 새로운 병목 현상이 되지 않는지 확인하세요.
- 제조 가능성 검토: 구리가 무거울수록 트레이스/공간이 최소화되고 비용과 에칭 변동이 증가할 수 있습니다.
구매자 체크포인트: 공급업체가 보드가 2온스 구리라고 말하지만 견적서에서는 미세 피치 라우팅 및 저비용 표준 제조를 약속하는 경우 실제 최소 추적/공간 및 환형 링 규칙을 확인하세요. 무거운 구리선과 밀도가 높은 라우팅이 충돌하는 경우가 많습니다.
1온스가 충분할 때와 2온스가 더 나은 답일 때
1oz는 언제라도 의미가 있습니다
- 경로당 연속 전류는 적당하며 보드에는 더 넓은 주입을 위한 공간이 있습니다.
- 프로젝트가 프로토타입이거나 비용에 민감한 규모이며 더 간단한 제작을 원합니다.
- 미세 피치 게이트 드라이버, MCU 또는 감지 탈출 라우팅이 레이아웃을 지배합니다.
- 열 전략은 구리 두께에만 의존하는 것보다 구리 면적, 비아, 공기 흐름 및 방열판에 더 많이 의존합니다.
2oz로 이동하는 경우
- MOSFET, 션트, 커넥터 또는 보드 에지 터미널 주변의 폭 제약과 계속해서 싸워야 합니다.
- 연속 전류는 1온스의 기하학적 구조가 어색해지거나 긴 우회를 강요할 만큼 충분히 높습니다.
- 인클로저는 뜨겁거나 밀봉되어 있거나 진동이 심하므로 더 많은 열적, 기계적 마진이 필요합니다.
- 모든 전력 경로를 극적으로 넓히지 않고도 저항 손실을 낮추기를 원합니다.
동일한 스택에서 더 얇은 구리와 두꺼운 구리 중 하나를 결정하는 경우 내부 레이어와 외부 레이어 가이드 및 구리 중량 비교 기사를 통해 라우팅 및 제조 장단점을 비교하세요.
출시 전에 파악해야 할 일반적인 실패 모드
실수 1: 직선 트레이스의 크기를 조정하지만 병목 현상을 무시합니다. 모터 드라이버 보드는 일반적으로 구리의 길고 쉬운 부분에서 실패하기 전에 커넥터 패드, 퓨즈 랜드, 션트, 비아 및 MOSFET 탈출 영역에서 실패합니다.
실수 2: 나가는 경로를 넉넉하게 라우팅하지만 돌아오는 경로가 부족합니다. Current는 시스템으로서 열을 루프합니다. 한쪽만 구리 영역을 차지하더라도 실제 온도 상승과 EMI는 여전히 좋지 않을 수 있습니다.
실수 3: 비아를 공짜로 취급합니다. 너무 적은 수의 비아를 통해 내부 평면으로 들어가는 넓은 상단 레이어 타설은 전류 병목 지점을 만듭니다. 항상 경유 계산기를 사용하여 경유 필드의 크기를 조정하세요.
실수 4: 실제로 레이아웃 문제인 열 문제를 해결하기 위해 2온스 구리를 선택합니다. 더 나은 커패시터 배치, 더 짧은 루프, 더 넓은 붓기, 더 많은 구리 공유가 무거운 구리로 곧장 뛰어드는 것보다 더 중요할 때가 많습니다.
보드를 보내기 전 빠른 체크리스트
| 체크포인트 | 합격 목표 | 이유 |
|---|---|---|
| 연속 전류 정의 | 각 고전류 경로에 대해 기록된 RMS 또는 지속 전류 | 비현실적인 버스트 수로 인한 크기 조정을 방지합니다. |
| 전압 강하 예산 정의 | 검토된 입력 및 반사 손실, 특히 24V 미만 | 토크 및 전류 감지 정확도를 보호합니다. |
| 외부 레이어의 최고 전류 경로 | 가능한 경우 예 | 냉각을 개선하고 구리 폭을 넓힙니다. |
| 전환을 통해 확인됨 | 경유 어레이 용량이 구리 경로 용량과 일치 | 숨겨진 전류 병목 지점을 방지합니다. |
| 션트 라우팅이 검토됨 | 강제 전류와 켈빈 감지 분리 | 측정 오류 및 국지적 가열을 줄입니다. |
| 팹에서 확인된 구리 중량 | 누적 및 최소 규칙이 견적과 일치합니다 | 마지막 순간의 DFM 놀라움을 방지합니다. |
최종 권장사항
대부분의 모터 드라이버 보드에서는 연속 경로 전류, 전압 강하 예산, 사용 가능한 라우팅 영역을 기준으로 구리를 선택합니다. 낮거나 중간 정도의 전류 설계를 위해 외부 레이어에서 1온스로 시작하지만 연속 전류, 인클로저 온도 또는 공간 압력으로 인해 1온스가 부풀어 오르면 2온스로 이동하세요.
가장 좋은 결과는 일반적으로 하나의 큰 트레이스가 아닙니다. 이는 짧은 루프, 넓은 타설, 충분한 병렬 비아, 제어된 병목 현상 및 현실적인 계산기 입력 등 균형 잡힌 전력 경로입니다. 보드를 출시하기 전에 트레이스 폭 계산기, 현재 계산기를 통해 및 FR4 계산기를 함께 사용하세요.
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Motor Driver PCBCopper WeightHigh Current PCBPower ElectronicsPCB Layout
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빠른 FAQ
모터 드라이버 PCB에 1oz 또는 2oz 구리를 사용해야 합니까?
연속 전류가 적당하고 보드에 더 넓은 타설을 위한 공간이 있는 경우 1oz를 사용합니다. 연속 경로 전류가 대략 8~10A 이상이거나 보드 영역이 좁거나 과도한 폭 없이 더 낮은 손실과 더 많은 열 마진이 필요한 경우 2oz로 이동하세요.
피크 전류 또는 연속 전류로부터 모터 드라이버 트레이스의 크기를 조정합니까?
구리 가열에 대한 RMS 또는 최악의 연속 전류에서 시작한 다음 션트, 커넥터, 비아 및 퓨즈 패드와 같은 짧은 병목 현상에 대해 별도로 피크 전류를 확인합니다.
모터 드라이버 보드의 어떤 영역에 가장 넓은 구리가 필요합니까?
배터리 또는 DC 버스 입력, 하프 브리지 위상 출력, 션트 전류 경로, 브리지와 벌크 커패시터 사이의 반환 루프에 우선순위를 지정하세요. 이러한 경로는 발열, 손실 및 스위칭 전류 스트레스를 지배합니다.
고전류 모터 드라이버 보드에서 비아가 왜 그렇게 중요한가요?
넓은 타설은 레이어 변경 시 너무 적은 비아로 인해 여전히 병목 현상을 일으킬 수 있습니다. 비아 필드는 이를 공급하는 구리 경로와 동일한 전류를 전달해야 합니다. 그렇지 않으면 국부적 가열 및 전압 강하가 여기에 집중됩니다.
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