PCB迹线电流密度如何影响功能

我承认自己是个工作狂。在创办我的PCB设计公司的早期，我亲自参与了四种不同的设计，同时监督固件开发和后期制作问题。不用说，6个月后，我遭受了巨大的倦怠，花了一段时间才恢复过来。

作为人类，我们能承担的事情是有限的，因此需要授权和利用。这段经历让我更加注重PCB设计，特别是PCB走线中的电流密度。就像我们一样，在单个痕迹开始分解之前流过的电流是有限的。

什么是PCB走线电流密度

在令人兴奋的PCB设计中，PCB走线电流密度是一个经常被忽视的因素，可能导致灾难性的结果。PCB走线电流密度定义为电流:流过的电流量通过单位面积的导电材料。

在典型的pcb中，走线是由铜制成的。虽然铜的导电性很强，但它并不是完美的导体，因为这种材料并不存在。它确实有一定的电阻，这可以限制电流通过铜痕迹大幅加热之前。

印制板设计通用标准IPC-2221给出了温升相对于电流和铜迹宽度的计算公式。如果您不热衷于手动计算，有各种PCB跟踪电流计算器可用。

高PCB迹电流密度对产品功能的影响

如果你幸运的话，忽略PCB迹电流密度会让你逃脱惩罚。但你很快就会收到电路板过热的投诉，或者在某些极端情况下，断线冒烟只是时间问题。

健康的血管应该能承受一定程度的血压。如果高于这个数值，你的医生就会担心了。这同样适用于PCB走线。如果它们的设计不能处理通过的电流，过多的热量将会散失，铜可能会变质。

忽略PCB迹电流密度的问题是，效果可能不会立即可见。在我的一个设计中，在原型阶段没有发现这个问题，只是不高兴的技术人员经常抱怨PCB过热，才暴露了PCB中的错误。

当忽略PCB走线电流密度时，要做好烟雾和火灾的准备。

此外，在原型机通电的那一刻，PCB痕迹就被吹走了。这是一个明显的情况下，没有足够的宽度在PCB线处理电流通过。

即使你逃脱了这种戏剧性的后果，目前的密度问题也会影响电力输送。您可能会发现，在到达交付网络末端放置的组件之前，沿迹线的电压下降。

无论哪种方式，忽略PCB走线电流密度都是昂贵的，然而，它们可以在设计阶段轻松解决。

如何确保PCB走线电流密度保持在允许的极限以下

下次采用新的PCB设计时，您需要确保PCB走线足以处理通过的电流。当你设计涉及大电流部件的产品时尤其如此，比如功率晶体管或超亮led。

使用PCB走线电流密度计算器，以确保携带大电流的走线以所需的最小宽度路由。请记住，不仅铜走线的宽度是至关重要的，但相互连接的通孔也是如此。只有一个连接两层的小通道，而有宽的痕迹是毫无意义的。

对计算宽度的大电流确保更厚的迹线。

采用更宽的走线来缓解电流密度问题意味着PCB上的空间更小。在当今小型电子产品的趋势下，你可能想从PCB制造商那里选择更厚的铜。它允许您在保持足够的导电区域的同时，减少迹线的宽度。

它还有助于在一流的PCB设计软件上设计您的产品节奏。使用OrCAD PCB Designer，您的设计和布局问题将由一流的设计软件解决，能够使棘手的问题无缝衔接。此外，如果设计规则和编辑器是不够的，您总是可以更好地了解电流密度以及任何信号或功率需求SI/PI分析集成解决方案。

如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧。