pcb铜箔和电流的关系
出处:网络整理 发布于:2025-05-22 17:01:11
PCB的载流能力(电流承载能力)主要取决于铜箔的厚度、宽度、温升以及环境散热条件。以下是关键因素和计算方法的总结:
1. 铜箔厚度与横截面积
厚度:常见PCB铜箔厚度为 1oz(35μm)、2oz(70μm),更高厚度可通过镀铜实现。
1oz = 0.035mm,2oz = 0.07mm。
横截面积:载流能力与截面积直接相关。
截面积(mm2)=线宽(mm)×厚度(mm)截面积 ( m m 2 ) = 线宽 ( m m ) × 厚度 ( m m )
2. 电流与温升的关系
电流过大会导致铜箔发热,通常以温升(ΔT)作为设计限制(如10°C或20°C)。
经验公式(IPC-2152标准简化版):
其中:
I:电流(A)
ΔT:温升(°C)
A:截面积(mil2,1mm2 ≈ 1600 mil2)
k:常数(外层走线取0.048,内层取0.024)
3. 简化经验值
1oz铜箔(外层):
10°C温升时,1mm线宽 ≈ 1A(保守值)。
更高温升或散热良好时可适当增加。
2oz铜箔:载流能力约为1oz的2倍。
示例:
1oz铜箔,线宽2mm,温升10°C → 约2A。
2oz铜箔,线宽1mm,温升20°C → 约3A。
4. 其他影响因素
散热环境:
外层走线(暴露在空气中)比内层走线散热更好,载流能力更高。
附近有无散热孔、铜皮覆盖或强制风冷。
高频或脉冲电流:需考虑趋肤效应,高频时电流集中在表层,有效截面积减小。
安全裕量:实际设计建议保留20%-50%余量。
5. 设计工具参考
使用 PCB载流(如Saturn PCB Toolkit、KiCad内置工具)或IPC-2152图表进行计算。
- 总结表格(1oz铜箔,外层,10°C温升)
线宽(mm) | 载流能力(A) |
---|---|
0.5 | 0.5 |
1.0 | 1.0 |
2.0 | 2.0 |
3.0 | 3.0 |
注:2oz铜箔数值可近似翻倍,但需根据实际温升调整。
通过合理选择铜箔厚度、线宽和散热设计,可确保PCB在安全电流下工作。对于大电流场景(如路径),建议使用铺铜或增加铜厚。
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