PCB线宽与电流的关系
PCB线宽与电流关系(2011-10-14 11:53)
分类：设计
一、计算方法如下：
先计算Track的截面积，大部分PCB的铜箔厚度为35um（不确定的话可以问PCB厂家）它乘上线宽就是截面积，注意换算成平方毫米。有一个电流密度经验值，为15~25安培/平方毫米。把它称上截面积就得到通流容量。
I=KT0.44A0.75（K为修正系数，一般覆铜线在内层时取0.024，在外层时取0.048 T为最大温升，单位为摄氏度(铜的熔点是1060℃)
A为覆铜截面积，单位为平方MIL(不是毫米mm，注意是square mil.)
I为容许的最大电流，单位为安培(amp)
一般 10mil=0.010inch=0.254可为 1A，250MIL=6.35mm, 为 8.3A
PCB走线宽度和电流关系
不同厚度不同宽度的铜箔的载流量见下表:
铜皮厚度35um 铜皮厚度50um 铜皮厚度70um 铜皮t=10 铜皮t=10 铜皮t=1 0
电流A 宽度mm 电流A 宽度mm 电流A 宽度mm
6.00 2.50 5.10 2.50 4.50 2.50
5.10 2.00 4.30 2.00 4.00 2.00
4.20 1.50 3.50 1.50 3.20 1.50
3.60 1.20 3.00 1.20 2 .70 1.20
3.20 1.00 2.60 1.00 2.30 1.00
2.80 0.80 2.40 0.80 2.00 0.80
2.30 0.60 1.90 0.60 1.60 0.60
2.00 0.50 1.70 0.50 1.35 0.50
1.70 0.40 1.35 0.40 1.10 0.40
1.30 0.30 1.10 0.30 0.80 0.30
0.90 0.20 0.70 0.20 0.55 0.20
0.70 0.15 0.50 0.15 0.20 0.15
注1 :用铜皮作导线通过大电流时铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑再看看摘自<<电子电路抗干扰实用技术>>(国防工业出版社, 毛楠孙瑛96.1第一版)的经验公式, 以下原文摘录:
“由于敷铜板铜箔厚度有限,在需要流过较大电流的条状铜箔中,应考虑铜箔的载流量问题. 仍以典型的0.03mm 厚度的为例,如果将铜箔作为宽为W(mm),长度为L(mm)的条状导线, 其电阻为0.0005*L/W 欧姆. 另外,铜箔的载流量还与印刷电路板上安装的元件种类,数量以及散热条件有关. 在考虑到安全的情况下, 一般可按经验公式0.15*W(A)来计算铜箔的载流量.
Ps -ef|grep wcz Ps -e|grep allegro
（二）电子工程专辑论坛看到的
PCB电路板铜皮宽度和所流过电流量大小的计算方法:
一般PCB板的铜箔厚度为35um，线条宽度为1mm时，那末线条的横切面的面积为0. 035平方毫米，通常取电流密度30A/平方毫米，所以，每毫米线宽可以流过1A电流。PC275-A的标准上有计算公式.同温升,铜箔厚度,A有关.
I = 0.0150(DT 0.5453)(A 0.7349) for IPC-D-275 Internal Traces
I = 0.0647(DT 0.4281)(A 0.6732) for IPC-D-275 External Traces
二、数据:
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，载流能力越大。在此，请告诉我：假设在同等条件下，10MIL的走线能承受1A，那么50MIL的走线能承受多大电流，是5A吗？答案自然是否定的。请看以下来自国际权威机构提供的数据：
地线和电源线的布线规则
在PCB板布线中，整个PCB板中的布线完成得都很好，但如果电源、地线的布置考虑不周到而引起干扰，使产品的性能下降，严重时会降低产品的成功率。要把地线和电源线处理好，将地线和电源线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。
一、地线和电源线的布线规则如下：
1）芯片的电源引脚和地线引脚之间应进行去耦。去耦电容采用0.01uF的片式电容，应贴近芯片安装，使去耦电容的回路面积尽可能减小。。
2）尽量加宽电源线、地线宽度，最好是地线比电源线宽。它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 Mm。
3）对于两层板来说，最好这样规划：表层走多条电源信号，另一层走多条地信号，让电源和地信号像“井”字形排列，基本上不走环线。
4）一般都是就近接地，但要区分模拟和数字地：模拟器件就接模拟地，数字器件就接数字地；大信号地和小信号地也分开来。
5）数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用，模拟电路的地不能这样使用。
6）用大面积铜层作地线，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用，或是做成多层板，电源和地线各占用一层。
7）应避免梳状地线，这种结构使信号回流环路很大，会增加辐射和敏感度，并且芯片之间的公共阻抗也可能造成电路的误操作。
8）选用贴片式芯片时，尽量选用电源引脚与地引脚靠得较近的芯片，可以进一步减小去耦电容的供电回路面积，有利于实现电磁兼容。板上装有多个芯片时，地线上会出现较大的电位差，应把地线设计成封闭环路，提高电路的噪声容限。
9）同时具有模拟和数字功能的电路板，模拟地和数字地通常是分离的，只在电源处连接避免相互干扰。不要把数字电源与模拟电源重叠放置，否则就会产生耦合电容，破坏分离度。
10）电源线尽可能靠近地线以减小供电环路面积，差模辐射小，有助于减小电路交扰。不同电源的供电环路不要相互重叠。
二、规则的检查
布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求，一般检查如下几个方面。
1）线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。
2）地线和电源线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗），在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。
3）对于关健的信号线是否采取了最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线及输出线被明显地分开。
4）模拟电路和数字电路部分是否有各自独立的地线。
5）后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短路。
6）对一些理想的线形进行修改。
7）在PCB上是否加有工艺线，阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否合适，字符标志是否压在器件焊盘上等。
8）多层板中的电源地层的外框是否缩小，如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。
9）IC去偶电容的布局是否尽量靠近IC的电源管脚，电源和地之间形成的回路是否最短。
10）在印制版上是否增加必要的去藕电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。