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PCB 电源设计

载流能力计算器

IPC-2221 经验幂律模型

确定 PCB 走线的最大安全电流。输入走线宽度和铜厚,计算指定温升条件下的载流能力。

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.

快速参考:载流能力(10°C 温升)

走线宽度1oz 外层1oz 内层2oz 外层2oz 内层
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

*数值为近似值。请使用计算器获取精确结果。 (IPC-2221 power-law, 10 C rise, 1 oz = 1.37 mil)

IPC-2221 载流能力公式

I = k × ΔT0.44 × A0.725
I = 电流(安培)
k = 0.048(外层)/ 0.024(内层)
ΔT = 温升(°C)
A = 横截面积(mil²)

载流能力设计建议

🌡️

温升选择

较低温升 = 更保守的设计。一般应用使用 10°C,空间受限设计使用 20°C,高可靠性应用使用 5°C。

📐

安全余量

始终对计算值应用 20-50% 的安全余量。考虑制造公差、环境温度和散热条件等因素。

⚡

大电流设计

对于超过 10A 的电流,考虑使用多条并联走线、增加铜平面或使用更厚铜箔(2oz 或更高)。

需要计算走线宽度?

如果您已知所需电流并希望找到最小走线宽度,请使用我们的走线宽度计算器。

载流能力常见问题

什么因素决定 PCB 走线的载流能力?

载流能力取决于走线宽度、铜厚、层位置(内层或外层)、可接受的温升以及环境条件。外层更宽更厚的走线可承载更大电流。

为什么外层走线能承载更大电流?

IPC-2221 公式对外层采用 k=0.048,对内层采用 k=0.024,因此截面积相同时,内层走线的载流能力约为外层的一半。外层可以向空气散热,而内层被绝缘材料 FR-4 包围。

应该使用多大的温升?

常见选择有 10°C(保守)、20°C(适中)或 30°C(激进)。选择时请考虑环境温度和可靠性要求。

如何处理大电流(>10A)?

选项包括:加宽走线、增加铜厚(2oz+)、并联走线、使用铜平面、用热过孔散热,极端情况下可采用主动冷却。

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