PCB设计铜铂厚度，线宽和电流关系（二）

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PCB设计铜铂厚度，线宽和电流关系（二）

五 利用PCB的温度阻抗计算软件计算（计算线宽，电流，阻抗等）PCBTEMP
依次填入Location (External/Internal)导线在表面还是在FR-4板内部、Temp 温度(Degree C)、Width线宽（Mil）、Thickness厚度（Oz/Mil）,再点Solve即可求出通过的电流，也可以知道通过的电流，求线宽。非常方便。
可以看到同种方法的结果差不多（20摄氏度，10mil线宽，也就是0.010inch线宽，铜箔厚度为1 Oz）
这个应该根据IPC-D-275标准计算得到的。关于IPC-D-275：
1998年，IPC-D-275改编为IPC-2221《印制板设计通用标准》及IPC-2222《刚性有机印制板设计分标准》。
参考：?qid=4

IPC-2221 Generic Standard on Printed Board Design
《印制板设计通用标准》
%20de%20aplicacion/PCBs/IPC-2221(L).pdf
IPC-2222 Sectional Standard on Rigid Organic Printed Boards
《刚性有机印制板设计分标准》
六 经验公式
I=KT0.44A0.75
(K为修正系数,一般覆铜线在内层时取0.024,在外层时取0.048
T为大温升,单位为摄氏度(铜的熔点是1060℃)
A为覆铜截面积,单位为平方MIL(不是毫米mm,注意是square mil.)
I为容许的大电流,单位为安培(amp)
一般 10mil=0.010inch=0.254可为 1A,250MIL=6.35mm, 为 8.3A


七、某网友提供的计算方法如下

先计算track的截面积，大部分pcb的铜箔厚度为35um（不确定的话可以问pcb厂家）它乘上线宽就是截面积，注意换算成平方毫米。 有一个电流密度经验值，为15~25安培/平方毫米。把它称上截面积就得到通流容量。


八、 关于线宽与过孔铺铜的一点经验


我们在画PCB时一般都有一个常识，即走大电流的地方用粗线（比如50mil，甚至以上），小电流的信号可以用细线（比如10mil）。对于某些机电控制系统来说，有时候走线里流过的瞬间电流能够达到100A以上，这样的话比较细的线就肯定会出问题。

一个基本的经验值是：10A/平方mm，即横截面积为1平方毫米的走线能安全通过的电流值为10A。如果线宽太细的话，在大电流通过时走线就会烧毁。当然电流烧毁走线也要遵循能量公式：Q＝I*I*t，比如对于一个有10A电流的走线来说，突然出现一个100A的电流毛刺，持续时间为us级，那么30mil的导线是肯定能够承受住的。（这时又会出现另外一个问题??导线的杂散电感，这个毛刺将会在这个电感的作用下产生很强的反向电动势，从而有可能损坏其他器件。越细越长的导线杂散电感越大，所以实际中还要综合导线的长度进行考虑）


一般的PCB绘制软件对器件引脚的过孔焊盘铺铜时往往有几种选项：直角辐条，45度角辐条，直铺。他们有何区别呢？新手往往不太在意，随便选一种，美观就行了。其实不然。主要有两点考虑：一是要考虑不能散热太快，二是要考虑过电流能力。


使用直铺的方式特点是焊盘的过电流能力很强，对于大功率回路上的器件引脚一定要使用这种方式。同时它的导热性能也很强，虽然工作起来对器件散热有好处，但是这对于电路板焊接人员却是个难题，因为焊盘散热太快不容易挂锡，常常需要使用更大瓦数的烙铁和更高的焊接温度，降低了生产效率。使用直角辐条和45角辐条会减少引脚与铜箔的接触面积，散热慢，焊起来也就容易多了。所以选择过孔焊盘铺铜的连接方式要根据应用场合，综合过电流能力和散热能力一起考虑，小功率的信号线就不要使用直铺了，而对于通过大电流的焊盘则一定要直铺。至于直角还是45度角就看美观了。