PCB設計の線幅と電流を計算する方法

プリント回路基板の設計は、回路図に基づいて、回路設計者が必要とする機能を実現します。プリント基板の設計は、主にレイアウト設計を指し、外部接続のレイアウトを考慮する必要があります。内部電子部品の最適レイアウト、金属配線とスルーホールの最適レイアウト、電磁保護、放熱など。優れたレイアウト設計により、製造コストを節約し、優れた回路性能と放熱を実現できます。単純なレイアウト設計は手作業で実現できますが、複雑なレイアウト設計はコンピュータ支援設計 (CAD) で実現する必要があります。

PCB の線幅と電流、関係表、およびソフトウェアネットワークに関する多くの実験式があります。実際の PCB 設計では、PCB のサイズを総合的に考慮し、電流を通す適切な線幅を選択する必要があります。

PCB線幅と電流の関係

計算方法は次のとおりです。

まず、トラックの断面積を計算します。ほとんどの PCB の銅箔の厚さは 35um です (不明な場合は、PCB メーカーに問い合わせてください)。断面積に線幅を掛けたものです。平方ミリメートルに変換されることに注意してください。

電流密度には経験値があり、15～25A/mm2 です。これを上部断面積と呼び、流量を取得します。

I=KT0.44A0.75

K は補正係数です。一般的に銅張線の内層は0.024、外層は0.048とされます。

printed circuit board

Tは最大温度上昇で、単位は℃（銅の融点は1060℃）です。 Aは銅めっきの断面積で、単位は平方MIL（mmではなく平方ミル）です。

I は、アンペア (amp) 単位の最大許容電流です。一般に、10mil=0.010inch=0.254 は 1A、250MIL=6.35mm、8.3A になります。

データ

PCB の電流容量の計算には、信頼できる技術的な方法や公式が欠けており、経験豊富な CAD エンジニアは、個人的な経験に基づいてより正確な判断を下すことができます。しかし、CAD初心者にとっては、問題があると言えます。

PCB の電流容量は、線幅、線の太さ (銅箔の厚さ)、および許容温度上昇の要因に依存します。周知のように、PCB 配線の幅が広いほど、電流容量が大きくなります。

ここで教えてください。同じ条件下で、10 MIL ケーブルが 1A に耐えられると仮定すると、50 MIL ケーブルはどのくらいの電流に耐えることができますか? 5Aですか？もちろん、答えはノーです。国際機関から提供された次のデータを参照してください。

線幅の単位はインチ (inch=25.4 ミリメートル) 1 オンスです。銅 = 厚さ 35 ミクロン、2 オンス = 厚さ 70 ミクロン、1 オンス = 0.035 mm 1 ミル = 10-3 インチ

1 mil std 275 あたりのトレース容量

実験

実験では、ワイヤの長さに起因するライン抵抗による電圧降下も考慮する必要があります。プロセスはんだ付けステーションの錫は、電流容量を増やすためにのみ使用されますが、錫の量を制御することは困難です。 1 OZ 銅、幅 1 mm、ワイヤの長さと電圧降下の要件に応じて、一般に 1 ～ 3 A の検流計として使用されます。

最大電流値は温度上昇限界での最大許容値、溶断値は温度上昇が銅の融点に達したときの値です。例えば。 50mil 1ozの温度上昇は1060℃（銅の融点）、電流は22.8A。回路基板アセンブリ、回路基板設計、および回路基板処理メーカーは、PCB 設計の線幅と電流を計算する方法を説明しています。