PCB線(xiàn)寬與電流：一對(duì)最佳拍檔

PCB設(shè)計(jì)中的線(xiàn)寬與電流關(guān)系是一個(gè)核心的設(shè)計(jì)參數(shù)。線(xiàn)寬直接決定了PCB走線(xiàn)能夠承載的最大電流容量，這與走線(xiàn)的發(fā)熱和溫升密切相關(guān)。當(dāng)電流通過(guò)PCB走線(xiàn)時(shí)，由于導(dǎo)體的內(nèi)阻會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，使走線(xiàn)溫度升高。如果電流密度過(guò)大，過(guò)高的溫升可能導(dǎo)致銅箔脫落，甚至引發(fā)安全問(wèn)題。

PCB設(shè)計(jì)時(shí)銅箔厚度，走線(xiàn)寬度和電流的關(guān)系

不同厚度，不同寬度的銅箔的載流量見(jiàn)下表：

注意事項(xiàng)：

1. 此表基于10℃溫升計(jì)算，如果允許更高的溫升，電流值可以適當(dāng)增加

3. 實(shí)際使用時(shí)建議留有20-30%的裕量

4. 高頻電路可能需要更寬的走線(xiàn)以減少損耗

電路板的溫升ΔT，導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積(=銅鉑厚度×線(xiàn)寬）A和電流I之間存在如下關(guān)系：

其中：系數(shù)K是一條曲線(xiàn)，近視直線(xiàn)。PCB內(nèi)層走線(xiàn)和外層走線(xiàn)K值差別很大，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，室溫（25攝氏度）時(shí)取內(nèi)層走線(xiàn)K=0.024，外層走線(xiàn)K=0.048。

det T為升高的溫度，A為截面積

實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮多個(gè)影響因素，包括環(huán)境溫度、走線(xiàn)長(zhǎng)度、布線(xiàn)層數(shù)以及散熱條件等。為了確保系統(tǒng)的可靠性和安全性，通常建議在理論計(jì)算值的基礎(chǔ)上預(yù)留30%到50%的裕度。

對(duì)于大電流應(yīng)用，可以采用多種方法來(lái)增加電流承載能力，比如使用更寬的線(xiàn)寬、增加銅箔厚度、使用多層并聯(lián)走線(xiàn)或者鋪銅區(qū)域等。特別是在設(shè)計(jì)電源線(xiàn)和地線(xiàn)時(shí)，這些考慮尤為重要。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)孔時(shí)也需要特別注意電流密度問(wèn)題，因?yàn)檫^(guò)孔的截面積較小，容易成為電流瓶頸。在進(jìn)行高精度或高可靠性的設(shè)計(jì)時(shí)，建議采用專(zhuān)業(yè)的PCB設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，以確保設(shè)計(jì)的合理性。