還記得上大學時,參加飛思卡爾智能車比賽,做的一塊板子,因為電源走線過細,導致一上電線直接燒斷了,只能外部飛線代替。
上班了,公司的PCB一般都是6層、8層、10層,擺件密,空間非常有限,有時候為了能走粗一點,不斷的壓縮空間;有時候空間實在不夠,在layout的淫威下,只能酌情降低走線寬度。
按照經驗,一般1A的電流需要走1mm的寬度,那是不是10A就得走10mm寬?
PCB空間足夠,當然可以這么走,某些情況下而且大電流走線越粗越好。但是在多層PCB中,空間有限的情況下,10mm可能根本就走不下去。
基礎知識
PCB銅箔的厚度是以OZ為單位,1OZ意思是重量1OZ的銅均勻平鋪在1平方英尺(FT2)的面積上所達到的厚度,1OZ=35um=0.035mm。
一般PCB銅厚有三個尺寸,0.5OZ、1OZ和2OZ,主要用在消費類和通訊類產品上,3OZ屬于厚銅,少見,主要用于大電流、高壓的電源產品上。
我們常用的多層板,一般表層銅厚為1OZ,內層銅厚為0.5OZ,具體的可以問PCB制作廠家。
線寬的計算公式
PCB的載流能力主要和線寬、線厚(銅箔厚度)以及溫升有關系,線寬越大,載流能力越強。
走線參數示意圖
國際通用PCB制作標準IPC-2221規范給出的線寬計算公式為:
其中公式中參數含義為:1、I為容許通過的最大電流,單位為安培A;2、0.024和0.048為修正系數,一般用K表示,內層走線,K=0.024,表層走線,K=0.048;3、dT為最大溫升,單位為攝氏度℃,常見的是10和20;4、A為走線截面積,截面積等于銅厚乘以線寬,單位為平方mil;
根據公式即可計算出對應電流需要走多寬的線,但是計算比較麻煩,網上有很多計算工具,軟件算法也是執行IPC-2221標準規范。
ProPCB PCB設計助手計算
我在網上找了三個工具,計算出來的結果都差不多,其中兩個是一樣的。
載流10A,最大溫升10℃,環境溫度25℃,銅厚1OZ,走線長度10mm,計算得出的走線寬度:內層18.71mm,表層走線7.19mm,我用公式計算了一遍,結果是一樣的。
同時ProPCB設計助手也支持計算過孔數量,主要和過孔內徑、過孔銅厚有關。
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