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PCB 電源設計

載流能力計算器

IPC-2221 經驗冪律模型

確定 PCB 走線的最大安全電流。輸入走線寬度和銅厚,計算指定溫升條件下的載流能力。

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.

快速參考:載流能力(10°C 溫升)

走線寬度1oz 外層1oz 內層2oz 外層2oz 內層
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

*數值為近似值。請使用計算器取得精確結果。 (IPC-2221 power-law, 10 C rise, 1 oz = 1.37 mil)

IPC-2221 載流能力公式

I = k × ΔT0.44 × A0.725
I = 電流(安培)
k = 0.048(外層)/ 0.024(內層)
ΔT = 溫升(°C)
A = 橫截面積(mil²)

載流能力設計建議

🌡️

溫升選擇

較低溫升 = 更保守的設計。一般應用使用 10°C,空間受限設計使用 20°C,高可靠性應用使用 5°C。

📐

安全餘量

始終對計算值應用 20-50% 的安全餘量。考慮製造公差、環境溫度和散熱條件等因素。

⚡

大電流設計

對於超過 10A 的電流,考慮使用多條並聯走線、增加銅平面或使用更厚銅箔(2oz 或更高)。

需要計算走線寬度?

如果您已知所需電流並希望找到最小走線寬度,請使用我們的走線寬度計算器。

載流能力常見問題

什麼因素決定 PCB 走線的載流能力?

載流能力取決於走線寬度、銅厚、層位置(內層或外層)、可接受的溫升以及環境條件。外層更寬更厚的走線可承載更大電流。

為什麼外層走線能承載更大電流?

IPC-2221 公式對外層採用 k=0.048,對內層採用 k=0.024,因此截面積相同時,內層走線的載流能力約為外層的一半。外層可將熱量散逸至空氣中,而內層則被絕緣材料 FR-4 包覆。

應該使用多大的溫升?

常見選擇有 10°C(保守)、20°C(適中)或 30°C(激進)。選擇時請考慮環境溫度和可靠性要求。

如何處理大電流(>10A)?

選項包括:加寬走線、增加銅厚(2oz+)、並聯走線、使用銅平面、用熱過孔散熱,極端情況下可採用主動冷卻。

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