一、PCB载流能力的关键因素

PCB线路的载流能力主要由以下三大因素决定：

1. 线宽：线宽越宽，载流能力越大。

2. 铜箔厚度：常用单位为oz（盎司），1oz对应厚度为35µm，2oz为70µm。

3. 容许温升：电流引起的温升限制了导线的载流能力。

二、铜箔厚度、线宽与电流关系

在PCB设计中，常用经验公式和参考表格来选择适合的线宽：

• 经验公式：$$0.15 \times \text{线宽（W，单位mm）} = \text{电流（A）}$$0.15×线宽（W，单位mm）=电流（A）

• 温度变化参考值（假设25℃环境温度下）：

• 35µm铜箔：1mm线宽可承载约1A。

• 70µm铜箔：1mm线宽可承载约2A。

注意：电流承载能力需根据环境温度和板材特性调整，通常在设计时加入10%~20%的余量。

三、PCB电流载流能力参考表

铜箔厚度 (oz)

线宽 (mm)

电流承载能力 (A)

四、经验公式与软件工具计算

1. 经验公式：

   $$I = K \cdot T^{0.44} \cdot A^{0.75}$$I=K⋅T0.44⋅A0.75

• $K$K：修正系数（外层铜箔取0.048，内层取0.024）

• $T$T：温升（单位：℃）

• $A$A：导线截面积（单位：平方mil，1mil = 0.0254mm）

2. 软件工具：

• PCBTEMP：输入铜厚（oz）、线宽（mil）、允许温升（℃）等参数，即可快速计算载流能力或所需线宽。

五、特殊设计中的注意事项

1. 大电流走线处理：

• 增加线宽或使用多层叠铜。

• 可在焊盘或导线上增加焊锡层以增强承载能力。

• 分段设计：大电流走线尽量避免过多转角，保持线宽均匀。

2. 焊盘与过孔的设计：

• 大电流设计推荐采用直铺焊盘，增加过孔数量以均衡电流分布。

• 对于信号线可使用45°角或直角铺铜，避免散热过快导致焊接困难。

3. 瞬时电流设计：

• 瞬间大电流时需关注导线杂散电感，过长或过细的走线会产生强大的反向电动势，可能损害其他元件。

六、大电流走线与过孔设计案例

• 案例1：电机驱动器H桥设计

• H桥电路中，由于高功率器件的引脚焊盘承载瞬时大电流，需采用直铺焊盘设计。

• 为均衡电流密度，可在焊盘周围增加铺铜区域，或利用多层叠加铺铜方式。

总结

PCB线宽与电流的设计是一个需要综合考虑温度、电流密度、过孔设计以及板材特性的复杂问题。结合经验公式和设计工具，工程师可以快速确定合适的线宽，避免设计问题。

在实际设计中，还需根据具体应用和生产工艺进行优化，确保产品可靠性与稳定性。