?PCB layout 1A電流要多寬的走線(xiàn)？

回前兩天畫(huà)了一個(gè)功率板子，但是由于走線(xiàn)的線(xiàn)徑太細，因此在上電的一瞬間一根電線(xiàn)被立即燒斷。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們最后只能通過(guò)外部飛線(xiàn)的方式來(lái)替換燒斷的電線(xiàn)。

以前公司使用的PCB板通常都是6層、8層和10層，組件排列而且緊密，空間非常緊張。因此為了能夠布下較粗的線(xiàn)，我們通常通過(guò)不斷地壓縮空間來(lái)布線(xiàn)。但是，有時(shí)候空間實(shí)在不夠，在布局的限制下，我們只能根據需要適當減小走線(xiàn)的寬度，來(lái)滿(mǎn)足布完線(xiàn)。

根據以往經(jīng)驗，我們得出在一般情況下1安培的電流基本需要使用1毫米寬的導線(xiàn)就可以滿(mǎn)足。那么，根據這個(gè)經(jīng)驗我們是否可以推斷出，10安培的電流它就需要使用10毫米寬的導線(xiàn)來(lái)滿(mǎn)足呢？

在PCB板空間充足的情況下，確實(shí)可以按照這個(gè)比例來(lái)設計導線(xiàn)寬度。然而，在多層PCB中，當空間有限時(shí)，10毫米的導線(xiàn)寬度可能無(wú)法實(shí)現。這是因為多層PCB的內部走線(xiàn)空間通常非常有限，而導線(xiàn)寬度會(huì )增加占用面積，可能導致無(wú)法容納較粗的導線(xiàn)。

因此，在大電流情況下，需要綜合考慮電流負載、導線(xiàn)截面積、散熱需求和空間限制等多個(gè)因素來(lái)選擇合適的導線(xiàn)寬度。這需要具備一定的電子和電氣知識以及實(shí)踐經(jīng)驗才能做出最佳的設計決策。

基礎知識

基礎知識，PCB電路板的銅箔厚度它是以盎司（OZ）為單位來(lái)進(jìn)行測量的。1OZ厚的銅箔它指的是每平方英尺（FT2）的面積上均勻地鋪設重量為1盎司的銅箔，這個(gè)銅箔厚度是35微米（um）或者0.035毫米（mm）。

通常，PCB電路板的銅箔厚度有三個(gè)規格選擇，分別是0.5盎司、1盎司和2盎司。這些規格的銅箔主要是應用在消費類(lèi)產(chǎn)品和通訊類(lèi)的電子產(chǎn)品中。3OZ的銅箔就非常的少見(jiàn)，主要是用于需要承受非常大的電流、非常高的高壓的電源產(chǎn)品中。

因此常用的多層PCB電路板中，它的表層銅箔的厚度基本都是1盎司，而內層銅箔的厚度通常為0.5盎司。具體的細節情況我們可以去向PCB制作廠(chǎng)家詳細咨詢(xún)。

PCB走線(xiàn)寬度計算

PCB板的電流承載能力主要有三個(gè)方面原因，分別是走線(xiàn)寬度、線(xiàn)厚（銅箔的厚度）以及溫升高度。線(xiàn)寬越大，電流的承載能力就越強。

PCB制作的標準IPC-2221規定了一種計算線(xiàn)寬的方式，即通過(guò)將一些參數代入公式進(jìn)行計算，得出所需線(xiàn)寬。

在IPC-2221標準里面，PCB線(xiàn)寬的計算公式中的參數包括：以下幾個(gè)

第一點(diǎn)I是走線(xiàn)允許通過(guò)的最大的電流，它的單位為安培（A）。

第二點(diǎn)0.024和0.048是修正系數，通常是用K表示。對于內層走線(xiàn)，K=0.024；對于表層走線(xiàn)，K=0.048。

第三點(diǎn)dT是最大溫升數據，單位是攝氏度（℃）。常見(jiàn)的最大溫升數值有10還有20。

第四點(diǎn)A是PCB走線(xiàn)的截面積，等于銅的厚度乘以線(xiàn)寬的值，它的單位為平方密耳（mil^2）。

通過(guò)將這些參數帶入，我們可以計算出對應的電流所需的走線(xiàn)寬度。但是計算過(guò)程非常的復雜，所以我們推薦使用網(wǎng)上的計算工具去計算或執行IPC-2221標準規范的軟件算法去計算。

設計助手計算

我們在網(wǎng)上找到幾個(gè)不同的工具去計算走線(xiàn)的寬度，最后發(fā)現它們得出的結果基本是一樣的，其中的兩個(gè)工具計算出的結果是完全相同的。

給定的條件下（載流為10A，最大溫升為10℃，環(huán)境溫度為25℃，銅厚為1盎司，走線(xiàn)長(cháng)度為10mm），通過(guò)這三個(gè)工具計算來(lái)得出的內層PCB走線(xiàn)的寬度約為18.71mm，表層PCB走線(xiàn)的寬度約為7.19mm。我們自己最后也使用IPC-2221的公式進(jìn)行計算了一次，得出結果與工具得出的結果是一致的。

這里我們需要注意的是，即使這些工具的計算結果非常相近，但是在實(shí)際應用中我們還需要考慮到其他很多因素的影響，比如PCB板子材質(zhì)、絕緣層的厚度、PCB走線(xiàn)間距等一些因素。所以，在實(shí)際制作中我們需要綜合考慮這些因素的影響，并且咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)的PCB生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)確保最后制作出的PCB板符合我們的需求。

今天的分析先到這里，得出的基本結論就是1A電流需要1mm的線(xiàn)寬來(lái)滿(mǎn)足。