在PCB布线中电流密度如何是影响性能的

什么是PCB走线电流密度

在PCB设计的兴奋中，PCB走线电流密度是一个经常被忽视的因素，可能导致灾难性的结果。PCB走线电流密度由流过导电材料单位面积的电流量定义。

在典型的PCB中，走线由铜制成。尽管铜具有很高的导电性，但它并不是理想的导体，因为这种材料不存在。它确实具有一定量的电阻，并且这可能会限制铜走线充分加热之前流过的电流量。

IPC-2221印制板设计通用标准中给出了相对于电流和铜走线宽度的温度升高计算公式。如果您不喜欢手动计算，则可以使用各种PCB跟踪电流计算器。

高PCB走线电流密度对产品功能的影响

如果幸运的话，忽略PCB迹线电流密度将使您免于沉迷。但是，开始抱怨电路板过热，或者在某些极端情况下，由于断线而冒出黑烟，这只是时间问题。

健康的血管可以承受一定程度的血压。更高的价格会引起您的医生关注。PCB走线也是如此。如果它们的设计不能处理通过的电流，则会散发过多的热量，并且铜可能会变质。

忽略PCB走线电流密度的问题在于，这种影响可能不会立即显现出来。在我的一项设计中，在原型阶段未发现此问题，只有不满意的技术人员经常抱怨PCB过热，才发现PCB中的错误。

 

此外，在某些情况下，一旦打开原型电源，原型上的PCB走线就会被吹走。这是一个很明显的情况，即PCB走线上没有足够的宽度来处理通过的电流。

即使您免于遭受如此巨大的后果，电流密度问题也可能会影响功率传输。您可能会在走线到达传送网络末端放置的组件之前发现沿着走线的电压降。

不管采用哪种方法，忽略PCB走线电流密度的成本都很高，但是在设计阶段就可以轻松解决。

如何确保PCB走线电流密度保持在允许极限范围内

下次进行新的PCB设计时，需要确保PCB走线足以应付通过的电流量。当您设计涉及大电流部件的产品（例如功率晶体管或超亮LED）时，尤其如此。

使用PCB迹线电流密度计算器，以确保承载大电流的迹线以所需的最小宽度布线。请记住，不仅铜走线的宽度至关重要，而且互连通孔也很重要。具有宽的迹线，但通过连接两层只有很小的迹线将毫无意义。

具有较宽的走线以缓解电流密度问题意味着您在PCB上的空间较小。在当今较小的电子产品趋势中，您可能希望从PCB制造商那里选择较粗的铜。它使您可以减小走线的宽度，同时保持足够的导电面积。