PCB電流是指通過(guò)印制電路板(PCB)的電流量。線(xiàn)寬則是PCB上導線(xiàn)或追蹤的寬度。在設計PCB時(shí),通常需要計算PCB電流與線(xiàn)寬之間的關(guān)系,以確保PCB的電流能夠正常流過(guò),同時(shí)還要避免因線(xiàn)寬過(guò)小導致的電流失真或線(xiàn)路故障等問(wèn)題。本文將詳細介紹PCB電流與線(xiàn)寬之間的關(guān)系及其計算方法。
一、PCB電流的計算
在設計PCB時(shí),需要首先計算PCB上各導線(xiàn)或追蹤的電流量,以選定適當的線(xiàn)寬和導軌間距。電流計算的方法主要有兩種:直接計算和經(jīng)驗公式法。
1. 直接計算法
直接計算法是根據導線(xiàn)或追蹤的安裝位置、布線(xiàn)路徑、電流等參數,通過(guò)電路分析和電阻計算來(lái)計算電流量。具體步驟如下:
1)確定PCB上所有導線(xiàn)或追蹤的起始節點(diǎn)和終止節點(diǎn)。
2)根據電路原理圖和布局圖,確定電路中所有電器元件的電壓和電流參數,得到整個(gè)電路的電路分析模型。
3)根據電子元件的參數和連接方式,分別計算出各個(gè)導線(xiàn)的電壓和電流值,并繪制出全部導線(xiàn)的電路圖。
4)針對PCB上每一段導線(xiàn),根據導線(xiàn)的長(cháng)度和截面積等參數計算出其電阻值,并用OMS定理和帶電位差來(lái)計算電流值。
5)計算各導線(xiàn)的電流密度,以選定適當的線(xiàn)寬和導軌間距。
2. 經(jīng)驗公式法
經(jīng)驗公式法是根據已有的標準電流密度值和導線(xiàn)尺寸等因素,通過(guò)經(jīng)驗公式計算出PCB上各導線(xiàn)或追蹤的最大電流值。常用的經(jīng)驗公式有伯氏法則和維克多法則。伯氏法則公式為:
I = K * d * (T / Δθ)^0.44
其中,I為電流值,K為比例系數,d為導線(xiàn)寬度,T為環(huán)境溫度,Δθ為溫升。
維克多法則公式為:
I = K * d^0.44 * ΔT^(0.725)
其中,I為電流值,K為比例系數,d為導線(xiàn)寬度,ΔT為溫升。
二、PCB線(xiàn)寬的選擇
PCB線(xiàn)寬的選擇需考慮到以下因素:導線(xiàn)的電流密度、導線(xiàn)長(cháng)度、材料類(lèi)型、環(huán)境溫度、PCB板厚度、信號傳輸速度以及電子元件的外形尺寸等。
一般而言,PCB上常用的導線(xiàn)寬度范圍為1-3mil,不同的應用場(chǎng)景需要不同的寬度。例如,需要高速傳輸信號時(shí),需要選用細導線(xiàn)來(lái)減少傳輸延遲;而處理高功率信號時(shí),則需要選用較寬的導線(xiàn)來(lái)承受更大的電流。
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