liminfoPCB Thermal Calculator
IPC-2152 트레이스 온도 상승 계산기
온도 상승
4.32 \u00b0C
최종 온도
29.32 \u00b0C
최대 전류 (최대 ΔT)
1.45 A
최소 트레이스 폭 (최대 ΔT)
0.300 mm
저항 (mΩ/m)
1021.2
전압 강하 (V/m)
1.0212
단면적: 27.1 mil² | 전력 손실: 1021.22 mW/m
PCB Thermal Calculator 소개
PCB 트레이스 열 계산기는 전자 엔지니어와 PCB 설계자가 인쇄 회로 기판의 구리 트레이스 열 성능을 파악할 수 있도록 도와주는 도구입니다. 트레이스 폭, 동박 두께(0.5 oz~4 oz), 전류, 주변 온도, 허용 온도 상승값을 입력하면 IPC-2152 표준 공식에 따라 예상 온도 상승, 최종 동작 온도, 트레이스가 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류를 즉시 계산합니다.
이 도구는 전력 전자, 모터 드라이버, 배터리 관리 시스템 등 트레이스 발열이 중요한 회로를 설계하는 하드웨어 엔지니어에게 널리 활용됩니다. IPC-2152 모델은 외부 레이어와 내부 레이어를 구분합니다. 외부 트레이스는 공기 대류로 열을 방출할 수 있지만, 다층 기판 내부에 매립된 트레이스는 열 전도율이 낮은 FR4 수지로 둘러싸여 있어 같은 전류에서 훨씬 더 많이 가열됩니다.
기술적으로는 IPC-2152 경험식 I = k × ΔT^0.44 × A^0.725를 사용합니다(외부 k=0.048, 내부 k=0.024, A는 단면적(mil²)). 또한 온도 보정 구리 비저항(ρ = 1.724×10⁻⁸ Ω·m at 20°C, 온도계수 0.00393/°C)을 이용해 트레이스 저항, 미터당 전압 강하 및 전력 손실을 계산합니다.
주요 기능
- IPC-2152 표준에 따른 외부·내부 레이어 온도 상승 계산
- 0.5 oz, 1 oz, 2 oz, 3 oz, 4 oz 동박 두께 선택 지원
- 지정한 온도 상승 한도에 대한 최대 허용 전류 계산
- 열 예산 내에서 필요한 최소 트레이스 폭 도출
- 온도 보정 구리 비저항을 적용한 mΩ/m 단위 저항 표시
- 미터당 전압 강하(V/m) 및 전력 손실(mW/m) 동시 표시
- 열 한도 초과 여부를 녹색/빨간색으로 실시간 색상 피드백
- 100% 브라우저 기반 — 데이터 서버 전송 없음, 오프라인 사용 가능
자주 묻는 질문
이 PCB 열 계산기는 어떤 표준을 사용하나요?
IPC-2152 경험적 모델을 구현합니다. PCB 구리 트레이스의 전류 허용량과 온도 상승을 추정하는 업계 표준이며, 공식은 I = k × ΔT^0.44 × A^0.725입니다(외부 k=0.048, 내부 k=0.024).
내부 레이어가 외부 레이어보다 계수가 왜 낮나요?
외부 트레이스는 공기 대류로 열을 효과적으로 방출할 수 있습니다. 반면 내부 트레이스는 열 전도율이 낮은 FR4 수지로 둘러싸여 있어 같은 전류에서 약 두 배 더 가열됩니다. IPC-2152는 이를 k=0.048(외부) 대 k=0.024(내부)로 반영합니다.
"1 oz 구리"는 두께가 얼마인가요?
동박 무게는 기판 면적 1평방피트당 구리 질량을 나타냅니다. 1 oz는 0.035 mm(35 µm)에 해당합니다. 2 oz는 0.07 mm, 0.5 oz는 0.0175 mm입니다. 동박이 두꺼울수록 저항이 낮아지고 전류 허용량이 늘어납니다.
최소 트레이스 폭은 어떻게 계산되나요?
IPC-2152 공식을 변형하여 최소 단면적을 구합니다: A_min = (I / (k × ΔT^0.44))^(1/0.725). 이 값(mil²)을 동박 두께(mil)로 나누면 최소 폭(mil)이 나오고, mm로 환산합니다.
트레이스 저항 계산에는 어떤 공식을 사용하나요?
미터당 저항은 R = ρ(T) / (w × t)로 계산됩니다. ρ(T) = ρ₂₀ × (1 + 0.00393 × (T − 20))은 온도 보정 구리 비저항으로, 구리 저항이 온도에 따라 증가하는 특성을 반영합니다.
PCB 트레이스의 적정 온도 상승 한도는 얼마인가요?
IPC-2152는 대부분의 용도에서 주변 온도 대비 10°C~20°C 이내를 권장합니다. 안전 필수 설계에서는 10°C를 목표로 하고, 소비자 전자제품은 20~30°C까지 허용하기도 합니다. 최종 온도는 FR4 기판의 유리전이온도(Tg, 보통 130~175°C)보다 충분히 낮아야 합니다.
고전류 버스 바나 매우 두꺼운 구리에도 사용할 수 있나요?
이 계산기는 최대 4 oz까지의 표준 동박에 최적화되어 있습니다. 4 oz 초과의 두꺼운 구리나 버스 바의 경우 IPC-2152 간소화 모델이 성능을 과소평가할 수 있으므로, HyperLynx나 Saturn PCB Design Toolkit 같은 열 시뮬레이션 도구를 권장합니다.
트레이스 길이가 온도 상승 계산에 영향을 미치나요?
IPC-2152 온도 상승 공식은 트레이스 길이와 무관하며 단면적과 전류에만 의존합니다. 다만 트레이스 길이는 총 저항, 총 전압 강하, 총 전력 손실에 직접 영향을 미치며, 이 도구는 미터당 값으로 계산하므로 실제 트레이스 길이를 곱하면 총량을 구할 수 있습니다.