基尔霍夫结规则:理解电路电流优化

关键的外卖

• 理解基尔霍夫结点规则

• 了解为什么基尔霍夫结点规则很重要

• 探索计算通过节点的电流的方法。

一个简单的图表描述基尔霍夫结律。

打个盹是有规矩的。完美的小睡时间必须是20分钟，任何超过40分钟的小睡都有可能让你昏昏沉沉。这是防止小睡剥夺你一整天工作效率的黄金法则。

不幸的是，我经常藐视这个规则，这就是为什么我发现自己试图在相当模糊的精神状态下解释基尔霍夫结规则。值得庆幸的是，我仍然知道基尔霍夫结规则是关于什么，更重要的是，它在电子设计中的含义。

什么是基尔霍夫接合法则?

在最简单的形式中，电子电路只有一条传导路径。教科书上的例子电子电路通常包括电池电阻器和灯泡。一个简单的电路对初学者来说很容易解释基本的电气理论。就电流而言，除了它流过的单一导体之外，没有太多的选择。

在实际应用中，电子电路更为复杂。一个单一的导体将分裂成多个分支，然后可以分裂成更多的轨迹。然而，这些子电路最终在电源处合二为一。

基尔霍夫结规则是关于导体分叉成多条路径或不同路径合并时电流的行为。路径分离或合并的点称为“节点”。

基尔霍夫结律。

根据基尔霍夫结定律，进入一个节点的电流之和等于离开该节点的电流之和。它的原理是电流在通过闭合电路时永远不会损失。这个定律也被称为基尔霍夫第一定律。

为什么基尔霍夫交点规则很重要?

知道哪些痕迹携带更高的电流可以采取缓解措施。

基尔霍夫结规则指出，输入电流等于输出电流。然而，真正的含义超出了简单的公式。它是关于知道在电路的每个通路中有多少电流通过的位置。

忽略这个错误是不对的基尔霍夫的结律PCB设计尤其是更详细的部分。如果你假设每条通路上的电流都是微不足道的，你就在冒粗心和不必要的风险。虽然电流最终确实会聚集起来，但它会根据阻力较小的路径分开。

如果你有一个处理高功率元件的电路，比如功率晶体管或者一个数组发光二极管时，导致这类元件的电流会相当大。知道电流分裂在一个结点和大电流流动在多个路径的可能性有助于防止热斑通过使用足够大PCB迹线．否则，您可能会遇到PCB痕迹过热和断裂等问题，因为它们无法承受从节点流入的大电流。

基尔霍夫结规则在设计多个电池并联时也会派上用场。该规则有助于确定每个电池产生的电流量，假设它们都相等。这些细节有助于确定所需电池的数量和每个电池的预计耐用性。

如何计算通过每个节点的电流?

如果你有一个如上所述的简单电路，计算通过每个节点的电流并不需要太多。应用欧姆V=IR定律对于已知的电池电压值和电阻做的技巧。

然而，计算流经复杂电路的精确电流将是一项更加艰巨的任务。花几个小时(或几天)用计算器计算每个节点的公式是不明智的。

在计算通过每个节点的电流时，你必须更聪明，这意味着使用aPCB设计和分析工具套件．OrCAD PCB Designer，与PSpice串联，允许在电路上模拟，并返回每个节点上的投影电流。

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．