pcb铜箔和电流的关系

PCB铜箔的载流能力（电流承载能力）主要取决于铜箔的厚度、宽度、温升以及环境散热条件。以下是关键因素和计算方法的总结：

   1. 铜箔厚度与横截面积

• 厚度：常见PCB铜箔厚度为 1oz（35μm）、2oz（70μm），更高厚度可通过镀铜实现。

  • 1oz = 0.035mm，2oz = 0.07mm。

• 横截面积：载流能力与截面积直接相关。

  截面积(mm2)=线宽(mm)×厚度(mm)
• 截面积(mm2)=线宽(mm)×厚度(mm)
  

    2. 电流与温升的关系

电流过大会导致铜箔发热，通常以温升（ΔT）作为设计限制（如10°C或20°C）。
经验公式（IPC-2152标准简化版）：

I=k?(ΔT)0.44?(A)0.725                                                               I=k?(ΔT)0.44?(A)0.725

其中：

• II：电流（A）

• ΔTΔT：温升（°C）

• AA：截面积（mil2，1mm2 ≈ 1600 mil2）

• kk：常数（外层走线取0.048，内层取0.024）

   3. 简化经验值

• 1oz铜箔（外层）：

  • 10°C温升时，1mm线宽 ≈ 1A（保守值）。

  • 更高温升或散热良好时可适当增加。

• 2oz铜箔：载流能力约为1oz的2倍。

示例：

• 1oz铜箔，线宽2mm，温升10°C → 约2A。

• 2oz铜箔，线宽1mm，温升20°C → 约3A。

    4. 其他影响因素

• 散热环境：

  • 外层走线（暴露在空气中）比内层走线散热更好，载流能力更高。

  • 附近有无散热孔、铜皮覆盖或强制风冷。

• 高频或脉冲电流：需考虑趋肤效应，高频时电流集中在表层，有效截面积减小。

• 安全裕量：实际设计建议保留20%-50%余量。

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5. 设计工具参考

• 使用 PCB载流计算器（如Saturn PCB Toolkit、KiCad内置工具）或IPC-2152图表进行计算。

• 总结表格（1oz铜箔，外层，10°C温升）

  
  

线宽（mm）	载流能力（A）
0.5	0.5
1.0	1.0
2.0	2.0
3.0	3.0

注：2oz铜箔数值可近似翻倍，但需根据实际温升调整。

通过合理选择铜箔厚度、线宽和散热设计，可确保PCB在安全电流下工作。对于大电流场景（如电源路径），建议使用铺铜或增加铜厚。