PCB设计之“载流能力”

赞


本文主要介绍PCB设计中走线和过孔的载流能力。


走线的载流能力

决定电流承载能力的因素主要有：铜箔厚度、走线宽度、温升、镀通孔孔径。但由于电流分布不是均匀的，因此很难精确计算。
常用的公式：
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为最大温升，单位为摄氏度（铜的熔点为1060）；

A为覆铜截面积，单位为平方mil（注意是squaremil）；

I为容许的最大电流，单位为安培。

1oz=31.1g=1.44mil=0.0356mm

盎司是重量单位，之所以可以转化为毫米，是因为PCB的敷铜厚度是盎司/平方英寸，也可以使用经验公式计算：0.15×线宽(W)=A，导线阻抗：0.0005×L/W(线长/线宽)。
下表列出了不同线宽及铜厚的载流能力。


计算走线的载流能力有各种各样的计算软件：

  • PCB TEMP：采用标准为IPC-D-275

  • Saturn PCB Design

也可以参考相关的标准：

  • PCB板载流能力可参看MIL-STD-275E

  • MIL-STD-275 Printed Wiring for ElectronicEquipment。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》。


过孔的载流能力

在设计PCB的时候，经常有人比较纠结用多大的过孔，用多少个过孔的问题。下表列出了不同孔径的过孔的载流能力。


12mil的孔就可以安全承载1.2A左右电流；更大的16mil、20mil甚至24mil的孔，在载流上优势并不明显，并不是线性增加的。推荐使用10~12mil的孔来承载电流，效率更高，也更方便设计。
同时，由于电流分布的不均匀性，实际放置多个过孔时，电流的分布不是均等的，跟过孔的分布、数量、位置都有关系。最有效的方式是通过DC仿真软件（如Allegro的IR Drop）来进行评估。


以上就是针对PCB设计过程中的走线和过孔的载流能力的介绍，实际可以采用软件进行仿真，可以直观的评估直流压降。


支持小编，请点在看