pcb电流和线宽计算
出处：网络整理 发布于：2025-07-22 17:12:51
在中，电流承载能力与走线宽度密切相关，需根据温升、铜厚、环境等因素计算。以下是详细的计算方法和实用指南：
1. 基本计算公式（IPC-2221标准）
线宽与电流关系公式：
I：电流（A）
k：修正系数（外层走线取0.048，内层取0.024）
ΔT：允许温升（℃），通常取10℃（保守值）或20℃（通用值）
A：走线截面积（mil2），A=线宽（W）×铜厚（T）
简化公式（20℃温升，外层走线）：
W：线宽（mil）
T：铜厚（oz，1oz=1.4mil）
2. 常用线宽-电流对照表
| 铜厚（oz） | 线宽（mm） | 线宽（mil） | 电流（A）ΔT=10℃ | 电流（A）ΔT=20℃ |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.3 | 12 | 0.5 | 0.8 |
| 1 | 0.5 | 20 | 0.9 | 1.4 |
| 1 | 1.0 | 40 | 1.8 | 2.8 |
| 2 | 0.5 | 20 | 1.8 | 2.8 |
| 2 | 1.0 | 40 | 3.6 | 5.6 |
注：
1oz铜厚 ≈ 35μm ≈ 1.4mil
内层走线电流能力约为外层的50%（散热差）。
3. 计算工具与步骤
(1) 在线工具推荐
Saturn PCB Toolkit（，支持IPC标准）
KiCad PCB Calculator
Electra（集成在Altium中）
(2) 手动计算示例
需求：设计1oz铜厚、20℃温升的PCB，通过3A电流，求线宽。
解简化公式：
取对数计算：
结论：需至少7.1mm宽走线（实际可用多条并联或增加铜厚）。
4. 影响电流能力的其他因素
铜厚：
2oz铜厚比1oz承载电流翻倍。
环境温度：
高温环境需降额使用（如105℃时电流减半）。
走线长度：
长走线大（R=ρ?L/A），压降和发热更明显。
内层：
内层散热差，电流能力降低约50%。
过孔电流：
单个过孔（孔径0.3mm）约承载1A，大电流需多个并联。
5. 设计建议
大电流处理：
使用铺铜（Polygon Pour）替代细走线。
增加铜厚（如2oz或镀金）。
开窗露铜（加锡）降低电阻。
压降控制：
计算走线电阻：R=ρ?L/(T?W)（ρ铜=0.0172Ω·mm2/m）。
确保压降 < 5%电压（如5V系统允许0.25V）。
热管理：
避免走线集中发热区，必要时添加散热孔。
6. 实际
场景：12V/5A电源输入，1oz铜厚，ΔT=20℃。
计算线宽：
查表得1oz、1mm（40mil）线宽载流2.8A，需并联2根（或加宽至1.8mm）。
验证压降：
走线长50mm，电阻 R=0.0172×50/(0.035×1.8)≈0.014Ω。
压降 V=5A×0.014Ω=0.07V（符合要求）。
7. 总结
公式：I=k?ΔT0.44?(W?T)0.725。
关键参数：铜厚、温升、走线宽度。
设计原则：大电流用宽走线/铺铜，高温环境需降额，长走线查压降。
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