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【超強整理】PCB設計之電流與線寬的關系

來源:  發布時間:2019-10-08   點擊量:3755

就pcb線寬和電壓電壓的生產經驗函數,干系表和pc軟件網絡平臺都多,在現實情況的PCB板設置中,必須 整體考慮一下PCB板的粗細,用電壓電壓,選定兩個合理的線寬。




一、PCB電流與線寬


PCB載流能力的計算一直缺乏權威的技術方法、公式,經驗豐富CAD工程師依靠個人經驗能作出較準確的判斷。但是對于CAD新手,不可謂遇上一道難題。

PCB的載流能力取決與以下因素:線寬、線厚(銅箔厚度)、容許溫升。大家都知道,PCB走線越寬,載流能力越大。



猜測在一樣先決條件下,10MIL的鋪線能忍受壓力1A,這樣50MIL的鋪線能忍受壓力是多少電壓電流,是5A嗎?英語答案天然是否是定的。詳細請看之下來出于國際級專業性組織帶來了的統計資料:



線寬的院校是:Inch(1inch=2.54cm=25.4mm)
數據庫:MIL-STD-275 Printed Wiring for Electronic Equipment




二、PCB設計銅鉑厚度、線寬和電流關系



在分析PCB設定銅鉑壁厚、線寬和電壓社會原因以前先令我們大家分析一下下PCB 敷銅壁厚的機構盎司、94英寸和豪米中的換算:“在有很多資料表格中,PCB 的敷銅壁厚往往用盎司做機構,它與94英寸和豪米的轉化社會原因下面:

1 盎司 = 0.0014 英寸 = 0.0356 毫米(mm)

2 盎司 = 0.0028 英寸 = 0.0712 毫米(mm)

盎司是重量體積院校,為什么會咧可能應用為直徑是而且pcb的敷銅板厚是盎司/平方米寸大"

PCB規劃銅鉑壁厚、線寬和電壓電流社會關系表:




也能能應用實踐經驗表達式換算:

0.15×線寬(W)=A

及以上數劇均為體溫在25℃下的錢路交流電承載力值。

電線阻抗匹配:

0.0005×L/W(線長/線寬)

另一個,接地線的直流電承受力值與接地線線的過孔用量焊盤的內在聯系。

電纜線的感應直流電載重量值與電纜線線的過孔數焊盤長期存在的直觀密切關系(當前都沒有得到焊盤和過孔鉆孔大小每平方怎么算直徑對的各線路的載重量值的直接影響的來計算計算方式)這里的只做一會容易的一系列的直接影響到的各線路感應直流電載重量值的主要影響。




1、在表格數據中所列出的承載值是在常溫25度下的最大能夠承受的電流承載值,因此在實際設計中還要考慮各種環境、制造工藝、板材工藝、板材質量等等各種因素。所以表格提供只是做為一種參考值。

2、在實際設計中,每條導線還會受到焊盤和過孔的影響,如焊盤教多的線段,在過錫后,焊盤那段它的電流承載值就會大大增加了,可能很多人都有看過一些大電流板中焊盤與焊盤之間某段線路被燒毀。

這個原因很簡單,焊盤因為過錫完后因為有元件腳和焊錫增強了其那段導線的電流承載值,而焊盤與焊盤之間的焊盤它的最大電流承載值也就為導線寬度允許最大的電流承載值。

因此在電路瞬間波動的時候,就很容易燒斷焊盤與焊盤之間那一段線路,解決方法:增加導線寬度,如板不能允許增加導線寬度,在導線增加一層Solder層(一般1毫米的導線上可以增加一條0.6左右的Solder層的導線,當然你也增加一條1mm的Solder層導線)這樣在過錫過后,這條1mm的導線就可以看做一條1.5mm~2mm導線了(視導線過錫時錫的均勻度和錫量),如下圖:





像此類處理方法對于那些從事小家電PCB Layout的朋友并不陌生,因此如果過錫量夠均勻也錫量也夠多的話,這條1mm導線就不止可以看做一條2mm的的導線了,而這點在單面大電流板中有為重要。

3、圖中焊盤周圍處理方法同樣是增加導線與焊盤電流承載能力均勻度,這個特別在大電流粗引腳的板中(引腳大于1.2以上,焊盤在3以上的)這樣處理是十分重要的。

因為如果焊盤在3mm以上管腳又在1.2以上,它在過錫后,這一點焊盤的電流就會增加好幾十倍,如果在大電流瞬間發生很大波動時,這整條線路電流承載能力就會十分的不均勻(特別焊盤多的時候),仍然很容易造成焊盤與焊盤之間的線路燒斷的可能性。

圖中那樣處理可以有效分散單個焊盤與周邊線路電流承載值的均勻度。

最后再次說明:電流承載值數據表只是一個絕對參考數值,在不做大電流設計時,按表中所提供的數據再增加10%量就絕對可以滿足設計要求。

而在一般單面板設計中,以銅厚35um,基本可以于1比1的比例進行設計,也就是1A的電流可以以1mm的導線來設計,也就能夠滿足要求了(以溫度105度計算)。

三、PCB設計時銅箔厚度,走線寬度和電流的關系


信號的電流強度。當信號的平均電流較大時,應考慮布線寬度所能承載的的電流,線寬可參考以下數據。

PCB設計時銅箔厚度、走線寬度和電流的關系,不同厚度,不同寬度的銅箔的載流量見下表:



注:

i.  用銅皮作導線通過大電流時,銅箔寬度的載流量應參考表中的數值降額50%去選擇考慮。

 ii.  在PCB設計加工中,常用OZ(盎司)作為銅皮厚度的單位,1 OZ銅厚的定義為1 平方英尺面積內銅箔的重量為一盎,對應的物理厚度為35um;2OZ銅厚為70um。



四、如何確定大電流導線線寬







五、充分利用PCB的環境溫度特性阻抗匹配核算手機app核算(核算線寬,電壓電流,特性阻抗匹配等)PCBTEMP

由小到大添上Location (External/Internal)電纜在表皮還在FR-4板內外、Temp 室溫(Degree C)、Width線寬(Mil)、Thickness料厚(Oz/Mil),再點Solve才可以求出順利按照的直流電,都可以了解順利按照的直流電,求線寬,異常便利。



可以看到同第一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)。


六、體力公式計算

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為最大溫升,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為容許的最大電流,單位為安培(amp)

 一般 10mil=0.010inch=0.254可為 1A,250MIL=6.35mm,,為 8.3A。




七、某粉絲展示 的計算的辦法方式


先來計算track的斷占地使用面積,大位置pcb的銅箔板材厚度為35um(不敲定一段話可能問pcb設備廠家)它乘上市寬可以說是斷占地使用面積,需要注意換算成平方怎么算公分。

一斜個功率密度計算體力值,為15~25安培/每平方米分米。把它稱上剖使用面積就的通流出水量。



八、相對于線寬與過孔鋪銅的一下工作經驗



我們都在畫PCB時一樣 都還有個個實際,即走大電壓值的特點用粗線(表示動作的詞50mil,還會這些),小電壓值的信息不錯用細線(表示動作的詞10mil)。

對待其他電氣掌控操作系統講,有時分候穿線里流淌的數秒電流值要到達100A以下,怎樣搞笑的話有點細的線就肯定是會出故障 。

一款 總體的經歷值是:10A/平小mm,即橫截規模積為1平小mm毫米的穿線能安全保障完成的直流電壓指標值10A。要線寬太細下,在大直流電壓完成時穿線就會變損毀。

當然了電壓感應電流量燒壞接線必須應遵循人體脂肪數學公式:Q=I*I*t,舉個例子我認為這對有一款有10A電壓感應電流量的接線我認為,突然之間發生有一款100A的電壓感應電流量毛邊,延續時間段為us級,可是30mil的電纜線是毫無疑問要能能受住的。

(此時又會顯示另一款一款疑問?電線的雜散電感,在這是鋸齒就會有在在這是電感的目的下制造挺強的單向直流電動勢,而使有很有可能燒壞的配件。越細越長的電線雜散電感越大,這些現實的中還有終合電線的高度去考慮到)

一般的的PCB編寫APP對電子元件引腳的過孔焊盤鋪銅時或許有幾樣應用設置:平角輻條,90度角輻條,直鋪。其有什莫不同呢?入門或許不太計較,另外選是一種,形象美觀夠了了。

我覺得不燃,主要是有圓心顧慮:1是要顧慮不是水冷散熱太快,二要顧慮過電流大小效率。

操作直鋪的習慣特別是焊盤的過直流電壓力量強大,而對于大公率漏電開關上的器材引腳一定程度要操作這習慣。

一并它的傳熱耐熱性也不強,雖說操作下去對電子器件排熱有有什么好處,同時這談談線路板點焊人工的確個困境,鑒于焊盤排熱太快不可易掛錫,時常需要操作大些瓦數的烙鐵和更高些的點焊濕度,拉低了產出高效率。

使用的銳角輻條和45角輻條會才能減少引腳與銅箔的接觸的面積面積,熱量散發慢,焊出來也就會多了。

但是選取過孔焊盤鋪銅的接觸途徑要跟據技術應用場所,整體過直流電實力和水冷散熱實力來注重,小瓦數的移動信號線就別施用直鋪了,而相對能夠大直流電的焊盤則特定要直鋪。而說到頂角還有四十五度角就看精美了。





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