PCB板上可以走@@100A的电流@@吗@@?

通常@@的@@PCB设计电流都不会超过@@10A,甚至@@5A。尤其是@@在@@家用@@、消费级电子@@中@@,通常@@PCB上持续的工作电流不会超过@@2A。但是@@最近要给公司的产品设计动力走线@@,持续电流能达到@@80A左右@@,考虑瞬时电流以及为整个系统留下余量@@,动力走线的持续电流应该能够承受@@100A以上@@。

那么问题就来了@@,怎么样的@@PCB才能承受住@@100A的电流@@?

方法一@@:PCB上走线@@

要弄清楚@@PCB的过流能力@@,我们首先从@@PCB结构下手@@。以双层@@PCB为例@@,这种@@电路板通常@@是@@三层式结构@@:铜皮@@、板材@@、铜皮@@。铜皮@@也就是@@@@@@PCB中电流@@、信号要通过的路径@@。根据中学物理知识可以知道一个物体的电阻与材料@@、横截面积@@、长度有关@@。由于我们的电流@@是@@在@@铜皮@@上走@@,所以电阻率是@@固定的@@。横截面积@@可以看作铜皮@@的厚度@@,也就是@@@@PCB加工选项中的铜厚@@@@@@。通常@@铜厚@@以@@OZ来表示@@,1 OZ的铜厚@@@@换算过来就是@@@@35 um,2 OZ是@@70 um,依此类推@@。那么可以很轻易地得出结论@@:在@@PCB上要通过大电流时@@,布线就要又短又粗@@,同时@@PCB的铜厚@@@@越厚越好@@。

实际在@@工程上@@,对于布线的长度没有一个严格的标准@@。工程上通常@@会用@@:铜厚@@/温升@@/线径@@,这三个指标来衡量@@PCB板的载流能力@@@@。

以下两个表可以参考@@:

图@@1

从表中可以大约知道@@1 OZ铜厚@@的电路板@@,在@@10°温升@@时@@,100 mil (2.5 mm) 宽度的导线能够通过@@4.5 A的电流@@。并且随着宽度的增加@@,PCB载流能力并不是@@严格按照线性增加@@,而是@@增加幅度慢慢减小@@,这也是@@和实际工程里的情况一致@@。如果提高@@温升@@@@,导线的载流能力@@也能够得到提高@@@@。

通过这两个表@@,能得到的@@PCB布线经验是@@@@:增加铜厚@@@@、加宽线径@@@@、提高@@PCB散热能够增强@@PCB的载流能力@@。

那么如果我要走@@100 A的电流@@,我可以选择@@4 OZ的铜厚@@@@,走线宽度设置为@@15 mm,双面走线@@,并且增加散热装置@@,降低@@PCB的温升@@@@,提高@@稳定性@@。

方法二@@:接线柱@@

除了在@@@@PCB上走线@@之外@@,还可以采用@@接线柱@@的方式走线@@。

在@@PCB上或@@产品外壳上固定几个能够耐受@@100 A的接线柱@@如@@:表贴螺母@@、PCB接线端子@@、铜柱等@@。然后采用@@铜鼻子等接线端子@@将能承受@@100 A的导线接到接线柱@@上@@。这样大电流就可以通过导线来走@@。

方法三@@:定做铜排@@

甚至@@,还可以定做铜排@@@@。使用铜排来走大电流是@@工业上常见的做法@@,例如变压器@@,服务器机柜等应用都是@@用铜排来走大电流@@。

附铜排载流能力表@@@@:

铜排载流能力表@@

方法四@@:特殊工艺@@@@

另外还有一些比较特殊的@@PCB工艺@@,国内不一定能找得到加工的厂家@@。英飞凌就有一种@@PCB,采用@@3 层铜层设计@@,顶层和底层是@@信号布线层@@,中间层是@@厚度为@@1.5 mm的铜层@@,专门用于布置电源@@,这种@@PCB可以轻易做到小体积过流@@100 A以上@@。

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