PCB设计实战：电流、线宽与承载能力解析

"本文详细整理了PCB设计中电流与线宽的关系，以及PCB的铜箔厚度、线宽和电流的关联。提供了多种计算公式和参考数据，旨在帮助电子工程师在设计PCB板时选择合适的线宽以承载预期的电流。" 在PCB设计中，电流的流动路径即为PCB上的走线，线宽的设计直接影响到PCB的载流能力和温升。通常，走线越宽，其允许通过的电流越大。然而，线宽与电流的精确关系并非简单的线性比例，而是受到线宽、线厚（铜箔厚度）以及允许的温升等多种因素的影响。 MIL-STD-275是一个国际权威机构提供的数据标准，其中列出了不同线宽下PCB走线的载流能力。例如，一条10MIL宽的走线可能能够承受1A的电流，但增加线宽至50MIL并不意味着电流承载能力会增加五倍。这是因为随着线宽的增加，单位面积上的电流密度降低，导致整体温升减少，但并非线性关系。 PCB的敷铜厚度通常以盎司为单位，1盎司相当于0.0014英寸或0.0356毫米。敷铜厚度的增加可以提升走线的载流能力。在设计时，需要将盎司转换为毫米以进行计算。经验公式0.15×线宽(W)=A可以用来估算在25℃环境下线宽（W）对应可承载的电流（A）。 此外，导线的阻抗也是一个关键参数，计算公式为0.0005×线长/线宽，这涉及到信号完整性和EMC（电磁兼容）问题。线长和线宽的比值影响着导线的感抗和容抗，进而影响信号传输的质量。 当涉及到过孔和焊盘时，它们会影响导线的电流承载能力。过孔和焊盘增加了接触面积，有助于散热，从而提高载流能力。然而，具体影响的计算公式尚未明确给出，这通常需要根据实际情况和实验数据进行调整。 在设计PCB时，除了上述因素外，还应考虑PCB板的整体尺寸、散热设计、信号速度和电源完整性等因素。设计师需要综合权衡这些因素，结合提供的公式和表格，以确保设计出满足功能需求且具有良好电气性能的PCB板。