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PCB電源設計

電流容量計算機

IPC-2221の経験的べき乗モデル

PCB配線の最大安全電流を決定します。配線幅と銅箔重量を入力して、指定した温度上昇での電流容量を計算します。

Trace Parameters

Current Capacity Results

Maximum Safe Current
2.39 A
at 10°C rise, external layer
Cross Section
54.3 mil²
Resistance
49.26 mΩ
Voltage Drop @ Max I
117.8 mV
Power Loss @ Max I
281.7 mW
Note: Apply 20-50% safety margin for production designs. Actual capacity depends on ambient temperature, airflow, and manufacturing tolerances.

クイックリファレンス: 電流容量(10°C上昇)

配線幅1oz外層1oz内層2oz外層2oz内層
10 mil0.88A0.44A1.46A0.73A
20 mil1.46A0.73A2.41A1.20A
50 mil2.83A1.42A4.68A2.34A
100 mil4.68A2.34A7.74A3.87A
200 mil7.74A3.87A12.79A6.39A

*値は概算です。正確な結果には計算機を使用してください。 (IPC-2221 power-law, 10 C rise, 1 oz = 1.37 mil)

IPC-2221電流容量公式

I = k × ΔT0.44 × A0.725
I = 電流(アンペア)
k = 0.048(外層)/ 0.024(内層)
ΔT = 温度上昇(°C)
A = 断面積(mil²)

電流容量設計のヒント

🌡️

温度上昇

低い温度上昇 = より保守的な設計。一般的なアプリケーションには10°C、スペース制約のある設計には20°C、高信頼性アプリケーションには5°Cを使用します。

📐

安全マージン

計算値には常に20-50%の安全マージンを適用します。製造公差、周囲温度、気流条件を考慮してください。

⚡

大電流

10A以上の電流では、複数の並列配線の使用、銅プレーンの追加、またはより厚い銅箔重量(2oz以上)の使用を検討してください。

配線幅を計算する必要がありますか?

必要な電流がわかっていて最小配線幅を見つけたい場合は、代わりに配線幅計算機を使用してください。

電流容量FAQ

PCB配線電流容量を決定するものは何ですか?

電流容量は配線幅、銅厚、レイヤー位置(内層vs外層)、許容温度上昇、周囲条件に依存します。外層のより広く厚い配線がより多くの電流を流せます。

なぜ外層がより多くの電流を流せますか?

IPC-2221の計算式では外層にk=0.048、内層にk=0.024を使用するため、断面積が同じなら内層配線の許容電流は外層配線の約半分になります。外層は空気中に放熱できますが、内層は絶縁材料であるFR-4に囲まれています。

どの温度上昇を使用すべきですか?

一般的な選択は10°C(保守的)、20°C(中程度)、または30°C(積極的)です。選択時に周囲温度と信頼性要件を考慮してください。

大電流(10A以上)をどう扱いますか?

オプションには:より広い配線、より厚い銅(2oz以上)、並列配線、銅プレーン、放熱用サーマルビア、極端な場合はアクティブ冷却があります。

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