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PCB設計銅鉑厚度,線寬和電流關系(二)

更新時間:2019-06-24 信息編號:711a7ihp2665ed
PCB設計銅鉑厚度,線寬和電流關系(二)
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PCB設計銅鉑厚度,線寬和電流關系(二)

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認證類型
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行業
強制性產品認證
五 利用PCB的溫度阻抗計算軟件計算(計算線寬,電流,阻抗等)PCBTEMP
依次填入Location (External/Internal)導線在表面還是在FR-4板內部、Temp 溫度(Degree C)、Width線寬(Mil)、Thickness厚度(Oz/Mil),再點Solve即可求出通過的電流,也可以知道通過的電流,求線寬。非常方便。
可以看到同種方法的結果差不多(20攝氏度,10mil線寬,也就是0.010inch線寬,銅箔厚度為1 Oz)
這個應該根據IPC-D-275標準計算得到的。關于IPC-D-275:
1998年,IPC-D-275改編為IPC-2221《印制板設計通用標準》及IPC-2222《剛性有機印制板設計分標準》。
參考:?qid=4

IPC-2221 Generic Standard on Printed Board Design
《印制板設計通用標準》
%20de%20aplicacion/PCBs/IPC-2221(L).pdf
IPC-2222 Sectional Standard on Rigid Organic Printed Boards
《剛性有機印制板設計分標準》
六 經驗公式
I=KT0.44A0.75
(K為修正系數,一般覆銅線在內層時取0.024,在外層時取0.048
T為大溫升,單位為攝氏度(銅的熔點是1060℃)
A為覆銅截面積,單位為平方MIL(不是毫米mm,注意是square mil.)
I為容許的大電流,單位為安培(amp)
一般 10mil=0.010inch=0.254可為 1A,250MIL=6.35mm, 為 8.3A


七、某網友提供的計算方法如下

先計算track的截面積,大部分pcb的銅箔厚度為35um(不確定的話可以問pcb廠家)它乘上線寬就是截面積,注意換算成平方毫米。 有一個電流密度經驗值,為15~25安培/平方毫米。把它稱上截面積就得到通流容量。


八、 關于線寬與過孔鋪銅的一點經驗


我們在畫PCB時一般都有一個常識,即走大電流的地方用粗線(比如50mil,甚至以上),小電流的信號可以用細線(比如10mil)。對于某些機電控制系統來說,有時候走線里流過的瞬間電流能夠達到100A以上,這樣的話比較細的線就肯定會出問題。

一個基本的經驗值是:10A/平方mm,即橫截面積為1平方毫米的走線能安全通過的電流值為10A。如果線寬太細的話,在大電流通過時走線就會燒毀。當然電流燒毀走線也要遵循能量公式:Q=I*I*t,比如對于一個有10A電流的走線來說,突然出現一個100A的電流毛刺,持續時間為us級,那么30mil的導線是肯定能夠承受住的。(這時又會出現另外一個問題??導線的雜散電感,這個毛刺將會在這個電感的作用下產生很強的反向電動勢,從而有可能損壞其他器件。越細越長的導線雜散電感越大,所以實際中還要綜合導線的長度進行考慮)


一般的PCB繪制軟件對器件引腳的過孔焊盤鋪銅時往往有幾種選項:直角輻條,45度角輻條,直鋪。他們有何區別呢?新手往往不太在意,隨便選一種,美觀就行了。其實不然。主要有兩點考慮:一是要考慮不能散熱太快,二是要考慮過電流能力。


使用直鋪的方式特點是焊盤的過電流能力很強,對于大功率回路上的器件引腳一定要使用這種方式。同時它的導熱性能也很強,雖然工作起來對器件散熱有好處,但是這對于電路板焊接人員卻是個難題,因為焊盤散熱太快不容易掛錫,常常需要使用更大瓦數的烙鐵和更高的焊接溫度,降低了生產效率。使用直角輻條和45角輻條會減少引腳與銅箔的接觸面積,散熱慢,焊起來也就容易多了。所以選擇過孔焊盤鋪銅的連接方式要根據應用場合,綜合過電流能力和散熱能力一起考慮,小功率的信號線就不要使用直鋪了,而對于通過大電流的焊盤則一定要直鋪。至于直角還是45度角就看美觀了。

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