PCB板上走100A電流的方法

2021-10-22 10:57:23 字數 1837 閱讀 5912

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** | eda365電子論壇

通常的pcb設計電流都不會超過10a,尤其是在家用、消費級電子中,通常pcb上持續的工作電流不會超過2a。

但有的產品設計動力走線,持續電流能能達到80a左右,考慮瞬時電流以及為整個系統留下餘量,動力走線的持續電流應該能夠承受100a以上。

那麼問題就來了,怎麼樣的pcb才能承受住100a的電流?

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方法一:pcb上走線

要弄清楚pcb的過流能力,我們首先從pcb結構下手。以雙層pcb為例,這種電路板通常是三層式結構:皮、板材、銅皮。銅皮也就是pcb中電流、訊號要通過的路徑。

根據中學物理知識可以知道乙個物體的電阻與材料、橫截面積、長度有關。由於我們的電流是在銅皮上走,所以電阻率是固定的。橫截面積可以看作銅皮的厚度,也就是pcb加工選項中的銅厚。

通常銅厚以oz來表示,1 oz的銅厚換算過來就是35 um,2 oz是70 um,依此類推。那麼可以很輕易地得出結論:在pcb上要通過大電流時,佈線就要又短又粗,同時pcb的銅厚越厚越好。

實際在工程上,對於佈線的長度沒有乙個嚴格的標準。工程上通常會用:銅厚/溫公升/線徑,這三個指標來衡量pcb板的載流能力。

以下兩個表可以參考:

從表中可以大約知道1 oz銅厚的電路板,在10°溫公升時,100 mil (2.5 mm) 寬度的導線能夠通過4.5 a的電流。

並且隨著寬度的增加,pcb載流能力並不是嚴格按照線性增加,而是增加幅度慢慢減小,這也是和實際工程裡的情況一致。如果提高溫公升,導線的載流能力也能夠得到提高。

通過這兩個表,能得到的pcb佈線經驗是:增加銅厚、加寬線徑、提高pcb散熱能夠增強pcb的載流能力。

那麼如果我要走100 a的電流,我可以選擇4 oz的銅厚,走線寬度設定為15 mm,雙面走線,並且增加散熱裝置,降低pcb的溫公升,提高穩定性。

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方法二:接線柱

除了在pcb上走線之外,還可以採用接線柱的方式走線。

在pcb上或產品外殼上固定幾個能夠耐受100 a的接線柱如:表貼螺母、pcb接線端子、銅柱等。

然後採用銅鼻子等接線端子將能承受100 a的導線接到接線柱上。這樣大電流就可以通過導線來走。

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方法三:定做銅排

甚至,還可以定做銅排。使用銅排來走大電流是工業上常見的做法,例如變壓器,伺服器機櫃等應用都是用銅排來走大電流。

附銅排載流能力表:

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方法四:特殊工藝

另外還有一些比較特殊的pcb工藝,國內不一定能找得到加工的廠家。

英飛凌就有一種pcb,採用3層銅層設計,頂層和底層是訊號佈線層,中間層是厚度為1.5 mm的銅層,專門用於布置電源,這種pcb可以輕易做到小體積過流100 a以上。

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