PCB设计：线宽、电流与温度的精确计算

"PCB线宽与电流的关系是一个关键的PCB设计考虑因素，涉及到电路的稳定性和散热性能。本文分析了两者之间的计算方法，并提供了实践经验与数据支持。 首先，计算PCB线宽与电流的关系主要依据电流密度。通常，PCB铜箔厚度设定为35um，线宽乘以这个厚度得出截面积。根据经验值，电流密度大约在15到25安培/平方毫米之间。通过这个公式可以估算出线路的电流承载能力：I=KT0.44A0.75，其中K是修正系数，T是最大温升，A是覆铜截面积，I是允许的最大电流。修正系数K会因铜箔位置（内层或外层）而变化，最大温升T需确保不超过铜的熔点（1060℃）。 数据方面，对于新手设计师来说，PCB的载流能力取决于线宽、线厚以及容许的温升。线宽越大，载流能力越强。例如，10MIL的走线可能承受1A，但50MIL的走线并非简单地能承受5A，实际电流容量受到多种因素的影响。国际权威机构的数据指出，线宽、铜箔厚度（如1oz对应35微米，2oz对应70微米）以及电流密度（如每毫英寸的承载能力）都会影响载流能力。 实验条件下，除了考虑线宽和厚度，还要考虑导线长度带来的电阻压降，以及焊接过程中增加的锡量对电流容量的可能影响。例如，1oz铜，1mm宽的走线，一般可以承受1到3A的电流，具体取决于线长和对电压降的要求。同时，最大电流值应以不超出温升限制为标准，达到铜的熔点（1060℃）时的电流为熔断值。 在PCB设计中，铜箔厚度的单位通常是盎司。1盎司等于0.0014英寸，约等于0.0356毫米。敷铜厚度的选择直接影响着电流的承载能力和PCB的散热性能。因此，在设计时需要综合考虑这些参数，以确保电路的可靠性和效率。 PCB线宽与电流的关系是一个复杂的问题，涉及多个变量，包括铜箔厚度、线宽、电流密度、温度升高以及导线长度。设计师必须理解并熟练运用这些关系，以实现高效且稳定的PCB设计。"