PCB设计中走线和过孔的载流能力详解

PCB设计中走线和过孔的载流能力详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_58852510/article/details/140545422

在PCB设计中，走线和过孔的载流能力是确保电路稳定性和可靠性的关键因素。本文将详细介绍影响载流能力的主要因素，并提供具体的计算方法和实践经验，帮助工程师在设计过程中做出更合理的决策。

走线的载流能力

决定电流承载能力的因素主要有：铜箔厚度、走线宽度、温升、镀通孔孔径。但由于电流分布不是均匀的，因此很难精确计算。

常用的公式：

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（铜的熔点为1060）；
A为覆铜截面积，单位为平方mil（注意是squaremil）；
I为容许的最大电流，单位为安培。

1oz=31.1g=1.44mil=0.0356mm

盎司是重量单位，之所以可以转化为毫米，是因为PCB的敷铜厚度是盎司/平方英寸，也可以使用经验公式计算：0.15×线宽(W)=A，导线阻抗：0.0005×L/W(线长/线宽)。

下表列出了不同线宽及铜厚的载流能力。

计算走线的载流能力有各种各样的计算软件：

• PCB TEMP：采用标准为IPC-D-275
• Saturn PCB Design

也可以参考相关的标准：

• PCB板载流能力可参看MIL-STD-275E
• MIL-STD-275 Printed Wiring for Electronic Equipment。1998年，IPC-D-275改编为IPC-2221《印制板设计通用标准》及IPC-2222《刚性有机印制板设计分标准》。

过孔的载流能力

在设计PCB的时候，经常有人比较纠结用多大的过孔，用多少个过孔的问题。下表列出了不同孔径的过孔的载流能力。

12mil的孔就可以安全承载1.2A左右电流；更大的16mil、20mil甚至24mil的孔，在载流上优势并不明显，并不是线性增加的。推荐使用10~12mil的孔来承载电流，效率更高，也更方便设计。

同时，由于电流分布的不均匀性，实际放置多个过孔时，电流的分布不是均等的，跟过孔的分布、数量、位置都有关系。最有效的方式是通过DC仿真软件（如Allegro的IR Drop）来进行评估。

以上就是针对PCB设计过程中的走线和过孔的载流能力的介绍，实际可以采用软件进行仿真，可以直观的评估直流压降。

来源：硬件助手