大电流PCB设计秘诀：回路加宽铜皮防过热烧板

在大电流回路当中，铜皮进行加宽，这是PCB设计里，相当要紧的一步，其对于保证电路能够稳定运行意义重大。电流一旦越大，那么对于导体的载流能力，所提出的要求也就会越高，要是铜皮宽度不够充足，那么轻微的情况是电压出现下降、电路产生发热现象，严重的话就会直接致使板子被烧毁。这不仅仅是为了满足电气性能，更是保障产品能够长期具备可靠性的一个基础。

大电流路径为啥要特别加宽

电流于导体之中流动时会产生热量，导体的电阻越大，那么发热便越为严重。铜皮的宽度直接对其截面积起到决定作用，截面积越小，电阻便越大。在大电流回路里，哪怕仅仅是一点点电阻，也会因P=I²R的公式而产生可观的热量。加宽铜皮的目的是降低电阻，减少热量积累，防止PCB因过热出现诸如鼓包、分层乃至烧毁的情况。与此同时，宽铜皮还能减小回路上的电压降，用以确保后级电路能够得到充足的供电。

怎么计算需要多宽的铜皮

不能凭借猜测来知晓铜皮的精准宽度，而是要依据电流的具体大小以及所允许的温升状况去进行精准估算。在行业范围之内，常常会参照IPC – 2221这一标准，又或者运用现下已有的在线计算器。你必须清楚三个至关重要参数：最大能够通过的电流、铜箔的厚度（像是1oz抑或是2oz）、还有所允许的最大温升数值（例如10℃或者20℃）。一旦把这些数据代入到公式或者工具当中，便能够获取一个理论层面的最小宽度。然而在实际的设计过程里面，我通常会在最终的计算结果之上再额外留出20%到30%的余量，从而给可能出现的意外状况预留出一定的空间，这样才更为稳妥。

除了加宽还能用什么办法

某些时候，板子的空间存在限制，仅仅依靠加宽铜皮这种方式是不可行的。在这样的情况下，可以思索采用多层板并联的方法，把同一路较大电流于多个层上进行走线，借助过孔来实现连接，这就如同多块铜皮一同进行分流。另外一个常常被使用的方法是给铜皮开设窗口，去除阻焊层，接着在成品板上添加焊锡条，如此能够明显增大导体的总体截面积。要是电流极大，例如达到几十安培以上，最为稳妥的办法便是外挂铜条，直接把镀锡铜排焊接在PCB的加宽焊盘上，使得大部分电流经由铜排通过，而PCB仅承担连接的职责。

你在设计那种具备大电流的板子时段，所碰到的最为令人头疼不已的发热方面的问题究竟是什么呢，欢迎于评论区域展开交流探讨一番，你的经验极有可能对其他正处于调试阶段的工程师起到帮助作用，要是感觉这篇文章具备一定用处的话也请点击一下赞进行支持一下。