EDA/PLD中的超强整理！PCB设计之电流与线宽的关系

关于PCB线宽和电流的经验公式，关系表和软件网上都很多，本文把网上的整理了一下，旨在给广大工程师在设计PCB板的时候提供方便。     以下总结了八种电流与线宽的关系公式，表和计算公式，虽然各不相同（大体相近），但大家可以在实际的PCB板设计中，综合考虑PCB板的大小，通过电流，选择一个合适的线宽。     一、PCB电流与线宽     PCB载流能力的计算一直缺乏权威的技术方法、公式，经验丰富CAD工程师依靠个人经验能作出较准确的判断。但是对于CAD新手，不可谓遇上一道难题。     PCB的载流能力取决与以下因素：线宽、线厚（铜箔厚度）、容许温升。大家都知道，PCB走线越宽，载流能 在电子设计自动化（EDA）和可编程逻辑器件（PLD）领域，PCB（印制电路板）的设计是一项至关重要的任务。其中，电流与线宽的关系直接影响着PCB的性能和可靠性。本文将深入探讨这一关键知识点，为工程师提供实用的指导。 PCB线宽的选择与电路中的电流大小紧密相关。线宽决定了电路的载流能力，更宽的线条可以承载更大的电流。然而，仅仅考虑线宽是不够的，还需要结合线厚（即铜箔的厚度）和允许的温升来确定最佳线宽。线宽与电流的关系并非线性的，不同线宽下能承受的电流会有所不同，这通常需要参考权威的数据或经验公式。 在一些标准中，例如MIL-STD-275《电子设备的印刷线路》，提供了线宽与电流承载能力的详细数据。这些数据表明，线宽的增宽并不能成比例地增加电流承载能力，因为热量的产生和散热效率也会影响电流的上限。此外，温度的变化会直接影响到PCB材料的电阻率，从而影响电流的承载能力。 PCB铜箔的厚度也是决定载流能力的重要因素。通常，铜箔厚度用盎司表示，1盎司等于0.0014英寸或0.0356毫米。更厚的铜层可以承受更高的电流，但也意味着更高的成本和更复杂的生产工艺。设计时，可以通过转换盎司与毫米之间的关系来适应不同的需求。 为了便于计算，我们可以使用一些经验公式，比如0.15×线宽(W)=A，这给出了在特定条件下线宽与电流的大概关系。同时，导线的阻抗可以通过0.0005×线长/线宽来估算，其中线长和线宽都是单位长度。 在实际设计中，导线的电流承载值还会受到过孔数量和焊盘的影响。焊盘的存在可以增强导线的电流承载能力，特别是在过锡后，元件脚和焊锡增加了局部的热散能力。然而，当电流瞬时波动较大时，焊盘间的导线可能会因承载能力不足而损坏。解决这个问题的一种方法是扩大导线宽度，或者在导线上增加Solder层，以提高整体的电流承载能力。 PCB设计中的电流与线宽关系是一个涉及多因素的复杂问题，包括线宽、线厚、容许温升、铜箔厚度、焊盘数量和过孔尺寸等。在设计过程中，需要综合考虑这些因素，结合实际应用场景和标准数据，以确保PCB的可靠性和性能。对于初学者来说，理解并掌握这些关系是提升设计水平的关键步骤。