圖案寬度1mm =容許電流定律1A

通常在銅箔厚度為35μm的板上設(shè)計(jì)圖案寬度為1 mm =允許電流為1A。
這是在“一般環(huán)境”中操作“正?！彪娐返臉?biāo)準(zhǔn)。
我將討論圖案寬度和允許電流，以便可以更準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)圖案。

模式的允許電流是多少？

容易想像，當(dāng)將大電流施加到狹窄的圖形時(shí)，圖形會(huì)燒壞。
當(dāng)然，必須避免這種情況，但是在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，必須牢記“玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)”的溫度。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是固體變軟的溫度。
典型的FR-4印刷電路板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為120°C至140°C，并且在操作過(guò)程中基本上不允許超過(guò)該溫度。
即使電流流過(guò)圖案，也必須將圖案寬度設(shè)計(jì)為不超過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)。
不可能輕松地計(jì)算，因此最好參考模擬軟件，但是最后，除非您評(píng)估并實(shí)際測(cè)量，否則您將不知道確切的值。

考慮使用環(huán)境

考慮圖案寬度時(shí)，環(huán)境溫度也很重要。
足夠允許室內(nèi)最高溫度為40°C，但是將電子電路放在密封的外殼中時(shí)，必須考慮由于自熱導(dǎo)致的外殼內(nèi)部溫度升高。
另外，對(duì)于可能放置在車內(nèi)的物品，例如由于直射陽(yáng)光而變熱的物品，必須允許一定的溫度升高。
如果殼體內(nèi)部的溫度為85°C（*），玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為125°C，則僅允許溫度升高40°C，因此可能需要加寬圖案寬度。
*盡管這只是一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，但由于出口限制，許多IC不能保證溫度高于85°C，因此在設(shè)計(jì)環(huán)境溫度高于85°C的電路時(shí)，必須格外小心。

考慮周圍的模式

如果許多具有大電流的模式并行運(yùn)行，則中心附近的溫度自然會(huì)升高。
相反，夾在固體GND和具有固體層的多層基板之間的圖案容易散熱，并且可以抑制圖案的溫度升高。
這種周圍藝術(shù)品的狀態(tài)也受到很大影響，因此有必要加以考慮。

考慮電路操作

即使對(duì)圖案施加電流，電路板的溫度上升也是相對(duì)緩慢的，因此電流基本上是時(shí)間平均值。
由于瞬時(shí)電流（例如電涌和浪涌電流）引起的溫升很小，因此應(yīng)將其視為平均值。
（當(dāng)然，不能用浪涌或沖擊電流來(lái)切斷圖形，因此一定的圖形寬度是必要的。）
而且，如果頻率較高，則PWM和閃爍也可以視為平均電流。
另一方面，考慮連續(xù)驅(qū)動(dòng)布線的峰值電流而不是時(shí)間平均。

考慮熱敏感零件

到目前為止，我們已經(jīng)將玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了討論，但是如果有熱敏部件，則必須充分考慮。
一個(gè)眾所周知的例子是LED。
LED是易受熱量影響的典型組件，如果長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫下會(huì)失效。
因此，提出了通過(guò)使大電流流過(guò)的LED的配線變厚并設(shè)置散熱圖案來(lái)抑制溫度上升的對(duì)策。

考慮圖案中的電壓降
盡管在通常的設(shè)計(jì)中通常不考慮，但在印刷電路板布線中也會(huì)出現(xiàn)電壓降。
該范圍不受一般電路的影響，但可能會(huì)受到測(cè)量弱電壓的電路（例如電流測(cè)量電路）的影響。
即使您繪制了較粗的圖案，銅箔的厚度也只有幾十微米，因此其橫截面積是已知的。
電壓降可能比您想象的要大，因此建議您在有相應(yīng)電路的情況下計(jì)算一次。
由于圖案的銅箔幾乎是純銅，因此可以直接使用銅的電阻率。

如果無(wú)法繪制粗線怎么辦

由于部件形狀和電路板尺寸的限制，不一定總是可以繪制粗線圖案。
在這種情況下，請(qǐng)考慮以下方法：
■更換
較厚的銅基板標(biāo)準(zhǔn)的銅箔厚度為35μm，但是通過(guò)選擇較厚的銅箔，可以增加相同圖案寬度的允許電流。
銅箔的厚度通常為70μm和105μm。
■增加
板上的層數(shù)如果無(wú)法在雙面板上繪制圖案，則可以通過(guò)更改為4層板來(lái)確保布線空間。
內(nèi)層通常專用于GND和電源，但是即使信號(hào)線穿過(guò)內(nèi)層也沒(méi)有問(wèn)題。
■使用跨接線
設(shè)計(jì)電路板時(shí)，我們不可避免地會(huì)著重于用藝術(shù)品繪制所有圖案，但是最好將跨接線用于一兩行?？赡芎芸臁?/span>

*以下是一種特殊方法，因此使用時(shí)請(qǐng)仔細(xì)考慮。
■有時(shí)無(wú)法繪制一條粗線可以使線路加倍，繪制兩條細(xì)線。（一個(gè)在前面，一個(gè)在后面）但是有一些要考慮的地方：
首先，在諸如高頻電路之類的敏感電路中避免使用此方法是安全的。
由于該圖案表現(xiàn)為電阻，電容和電感，因此可能會(huì)在高頻電路中產(chǎn)生意想不到的情況，因?yàn)檫@影響很大。
而且，兩條線盡可能具有相同的寬度和長(zhǎng)度也沒(méi)有意義。
由于電流試圖在電阻值較小的路徑中流動(dòng)，因此，如果只有一根布線的電阻值較小，那么電流將僅在該布線中流動(dòng)。
必須注意確保電阻值盡可能均勻，以使電流均勻流動(dòng)。
■部分細(xì)化
僅將不能繪制粗的部分細(xì)化通常是沒(méi)有問(wèn)題的。
線路產(chǎn)生的熱量由線路的電阻值和電流值確定。
即使將非常短的距離用作細(xì)線路，由于其對(duì)整個(gè)線路的電阻值幾乎沒(méi)有影響，因此產(chǎn)生的熱量也很小。
另外，即使小部分的線路局部產(chǎn)生熱量，也會(huì)將熱量散到周圍的厚線路上。