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四個方法,可讓PCB過流100A 以上!

通常的PCB設計電流都不會超過10A,甚至5A。尤其是在家用、消費級電子中,PCB上持續的工作電流不會超過2A。但是最近要給公司的產品設計動力走線,持續電流能達到80A左右,考慮瞬時電流以及為整個系統留下餘量,動力走線的持續電流需能夠承受100A以上。

四個方法,可讓PCB過流100A 以上!

那麼問題就來了,

怎麼樣的PCB才能承受住100 A的電流?

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方法一:PCB上走線

要弄清楚PCB的能力,我們首先從PCB結構下手。以 雙層PCB為例,這種板通常是三層式結構:銅皮、板材、銅皮。

銅皮也就是PCB中電流、訊號要透過的路徑。根據中學物理知識可以知道一個物體的電阻與材料、橫截面積、長度有關。

由於我們的 電流是在銅皮上走,所以電阻率是固定的。橫截面積可以看作銅皮的厚度,也就是PCB加工選項中的銅厚。

通常銅厚以OZ來表示,1OZ的銅厚換算過來就是35 um,2OZ是70um,依此類推。

那麼可以很輕易地得出結論:在PCB上要透過大電流時,佈線就要又短又粗,同時PCB的銅厚越厚越好。

實際在工程上,對於佈線的長度沒有一個嚴格的標準。工程上通常會用:銅厚,這三個指標來衡量PCB板的載流能力。

以下兩個表可以參考:

四個方法,可讓PCB過流100A 以上!

從表中可以大約知道1OZ銅厚的電路板,在10℃溫升時,100mil (2。5mm) 寬度的導線能夠透過4。5A的電流。並且隨著寬度的增加,PCB載流能力並不是嚴格按照線性增加,而是增加幅度慢慢減小,這也是和實際工程裡的情況一致。如果提高溫升,導線的載流能力也能夠得到提高。

透過這兩個表,能得到的PCB佈線經驗是:增加銅厚、加寬線徑、提高PCB能夠增強PCB的載流能力。那麼如果要走100A的電流,可以選擇4OZ的銅厚,走線寬度設定為15mm,雙面走線,並且增加散熱裝置,降低PCB的溫升,提高穩定性。

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方法二:接線柱

除了在PCB上走線之外,還可以採用接線柱的 方式走線。

在PCB上或產品外殼上固定幾個能夠耐受100A的接線柱如:表貼螺母、PCB接線、銅柱等。然後採用銅鼻子等接線端子將能承受100A的導線接到接線柱上。這樣大電流就可以透過導線來走。

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方法三:定做銅排

甚至,還可以定做銅排。使用銅排來走大電流是工業上常見的做法,例如,伺服器機櫃等應用都是用銅排來走大電流。

附銅排載流能力表:

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方法四:特殊工藝

另外還有一些比較特殊的PCB工藝,國內不一定能找得到加工的廠家。

就有一種PCB,採用3 層銅層設計,頂層和底層是訊號佈線層,中間層是厚度為1。5 mm的銅層,專門用於佈置,這種PCB可以輕易做到小體積過流100 A以上。

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