PCB线宽与电流：一对最佳拍档

爆炸生活家 2025-01-21 阅读:4877

PCB设计中的线宽与电流关系是一个核心的设计参数。线宽直接决定了PCB走线能够承载的最大电流容量，这与走线的发热和温升密切相关。当电流通过PCB走线时，由于导体的内阻会产生焦耳热，使走线温度升高。如果电流密度过大，过高的温升可能导致铜箔脱落，甚至引发安全问题。

PCB设计时铜箔厚度，走线宽度和电流的关系

不同厚度，不同宽度的铜箔的载流量见下表：

铜皮厚度35um		铜皮厚度50um		铜皮厚度70um
铜皮Δt=10℃		铜皮Δt=10℃		铜皮Δt=10℃
宽度mm	电流A	宽度mm	电流A	宽度mm	电流A
0.15	0.20	0.15	0.50	0.15	0.70
0.20	0.55	0.20	0.70	0.20	0.90
0.30	0.80	0.30	1.10	0.30	1.30
0.40	1.10	0.40	1.35	0.40	1.70
0.50	1.35	0.50	1.70	0.50	2.00
0.60	1.60	0.60	1.90	0.60	2.30
0.80	2.00	0.80	2.40	0.80	2.80
1.00	2.30	1.00	2.60	1.00	3.20
1.20	2.70	1.20	3.00	1.20	3.60
1.50	3.20	1.50	3.50	1.50	4.20
2.00	4.00	2.00	4.30	2.00	5.10

注意事项：

1. 此表基于10℃温升计算，如果允许更高的温升，电流值可以适当增加

3. 实际使用时建议留有20-30%的裕量

4. 高频电路可能需要更宽的走线以减少损耗

静态铜电流

电路板的温升ΔT，导线的横截面积(=铜铂厚度×线宽）A和电流I之间存在如下关系：

其中：系数K是一条曲线，近视直线。PCB内层走线和外层走线K值差别很大，为简单起见，室温（25摄氏度）时取内层走线K=0.024，外层走线K=0.048。

det T为升高的温度，A为截面积

为昕 Mars PCB线宽设置界面

实际设计时还需要考虑多个影响因素，包括环境温度、走线长度、布线层数以及散热条件等。为了确保系统的可靠性和安全性，通常建议在理论计算值的基础上预留30%到50%的裕度。

对于大电流应用，可以采用多种方法来增加电流承载能力，比如使用更宽的线宽、增加铜箔厚度、使用多层并联走线或者铺铜区域等。特别是在设计电源线和地线时，这些考虑尤为重要。另外，在设计过孔时也需要特别注意电流密度问题，因为过孔的截面积较小，容易成为电流瓶颈。在进行高精度或高可靠性的设计时，建议采用专业的PCB设计软件进行仿真验证，以确保设计的合理性。