Elektronik devre kartı tasarımında, iz genişliği (trace width) hesaplaması kritik bir adımdır. Yanlış seçilen iz genişliği akım taşıma kapasitesini, ısınmayı ve sinyal kalitesini doğrudan etkiler. 

Neden Önemli? İz Genişliği Seçimi Neleri Etkiler?

  • İz direnci: İnce ve uzun izlerde direnç artar, bu da gerilim düşümü ve ısı üretimiyle sonuçlanır.

  • Akım kapasitesi: İz, belirli bir akımı güvenli taşıyabilecek genişlikte olmalıdır.

  • Sıcaklık artışı: İz üzerinden geçen akım, izde ve çevresinde ısı birikimine yol açabilir.

  • İç/ dış katman farkı: Dış katmanda izler hava ile temas sayesinde daha iyi soğur; iç katmanda ise ısı dağılması sınırlıdır.

Bu kriterlerin tümü, iz genişliği hesaplamasında göz önünde bulundurulur.

Python ile İz Genişliği Hesaplayıcısı Nasıl Yazılır?

IPC-2152 standartları temel alınmıştır. 

Temel Adımlar:

  1. Parametreleri Belirleme

    • Akım (A)

    • Sıcaklık artışı (°C)

    • İz dış katmanda mı? (True / False)

    • İz uzunluğu (mm)

    • Bakır ağırlığı (1 oz, 2 oz)

  2. Genişlik Hesabı
    Formül kullanılarak “current → required width” ya da “width → maksimum akım” hesaplanır.
    Örneğin:

    if is_external:
    k = 0.048
else:
    k = 0.024
b = 0.44
c = 0.725
width_mils = (current / (k * (temp_rise ** b))) ** (1 / c)
width_mm = width_mils * 0.0254

  3. Direnç, Gerilim Düşümü ve Güç Kayıpları
    İz kesit alanı, direnç ve gerilim düşümü standart fizik formülleriyle hesaplanır.

  4. Kullanıcı Girişi ile Seçim Arayüzü
    Basit bir komut satırı arayüzü ile kullanıcı, “iz genişliği mi, yoksa akımı mı hesaplamak istiyor?” seçer ve ilgili parametreleri girer.

Kodun tamamı makalede paylaşılmıştır ve herhangi bir çevrimiçi Python derleyicisinde çalıştırılabilir. 

PCB Tasarım Sürecine Entegrasyon

Bu Python hesaplayıcısını devre kartı tasarım akışınıza kolayca dahil edebilirsiniz:

  • Gerçek zamanlı olarak PCB tasarım aracında (örneğin, KiCad, Altium) iz genişliği kontrolü için referans değerler üretmek

  • Üretime gönderilecek numune pcb kartlarında, imalat sınırlarını göz önünde bulundurarak güvenli iz tasarımı

  • Tasarım optimizasyonu: yüksek akım izleri için minimum genişlik belirleyerek alan tasarrufu sağlama

Bu yaklaşımla, hem güvenli tasarımlar yapabilir hem de üretim maliyetlerini düşük tutabilirsiniz.

PCB iz genişliği hesaplaması, doğru elektronik tasarımlar için vazgeçilmez bir adımdır. Python ile yazılmış bu basit ama güçlü araç, IPC-2152 standartlarını temel alarak güvenilir sonuçlar verir. Numune pcb aşamasında bu hesaplamaları kullanmak, kartınızın performansını ve güvenilirliğini artıracaktır.

Eğer isterseniz, Python kodunun Türkçeye çevrilmiş haliyle birlikte örnek uygulamasıyla birlikte bir versiyonunu pcbreel.com için hazırlayabilirim. İstersin mi?