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大电流PCB设计

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发表于 2010-9-21 17:52:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
请问各位老大,PCB上的铺铜的最大过电流能力有多大?
我需要过40A的电流,环境温度大约60度。可以直接在PCB上铺铜吗?
可以用焊接的方法吗?
发表于 2010-9-21 17:56:18 | 显示全部楼层
这个要看你使用多大的铜皮了厚度,比如我现在用的是70u的铜皮。

我现在通过的电流有200A,所以除了增大铜皮的厚度、和宽度,还在上面没有画阻焊层,然后在上面补锡。
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PCB板铜箔载流量                                 
铜箔宽度                       铜箔厚度
              70um         50um         35um
2.50mm        6.00A        5.10A        4.50A
2.00mm        5.10A        4.30A        4.00A
1.50mm        4.20A        3.50A        3.20A
1.20mm        3.60A        3.00A        2.70A
1.00mm        3.20A        2.60A        2.30A
0.80mm        2.80A        2.40A        2.00A
0.60mm        2.30A        1.90A        1.60A
0.50mm        2.00A        1.70A        1.35A
0.40mm        1.70A        1.35A        1.10A
0.30mm        1.30A        1.10A        0.80A
0.20mm        0.90A        0.70A        0.55A
0.15mm        0.70A        0.50A        0.20A

    注1 用铜皮作导线通过大电流时铜箔宽度的载流量应参考表中的数值降额50%去选择考虑。
    1、由于敷铜板铜箔厚度有限,在需要流过较大电流的条状铜箔中,应考虑铜箔的载流量问题。仍以典型的0.03mm厚度的为例,如果将铜箔作为宽为 W(mm),长度为L(mm)的条状导线, 其电阻为0.0005*L/W 欧姆。另外,铜箔的载流量还与印刷电路板上安装的组件种类,数量以及散热条件有关。在考虑到安全的情况下, 一般可按经验公式0.15*W(A)来计算铜箔的载流量。
    2、一般PCB板的铜箔厚度为35um,线条宽度为1mm时,那末线条的横切面的面积为0.035平方毫米,通常取电流密度30A/平方毫米,所以,每毫米线宽可以流过1A电流。箔厚度的计算印刷电路板的铜箔厚度关系到阻抗值的变化. 有了正确的铜箔厚度在Allegro 的cross section字段上,能正确的计算印刷电路板上每一根绕线的阻抗值(或宽度). 而在许多的设计手册上经常发现以盎司(oz)为单位来建议铜箔的使用, 究竟一盎司铜箔应该在Allegro 的cross section 字段上表现多少的厚度? 请看底下的说明:1. 定义: 一盎司铜箔是指一平方英呎(1 ft2)铺上重量一盎司的铜, 意即1oz/ ft2.2. 单位换算:一盎司(oz)= 0.0625 磅(pb)一磅(pb)= 454 公克(g)一英呎(ft)= 12 英吋(in)一英吋(in)= 2.54 公分(cm)一密尔(mil)=0.001 英吋(in)铜比重(密度)= 8.93 (g/cm3)3.计算:1oz 铜箔等于28.4g(≈1x0.0625x454)   1 ft2=1x (12x2.54)2=1x30.482= 929.03 (cm2)重量(W)=体积(V) x 密度(D)= 面积(A) x 高度(H) x 密度(D)28.4(g)= 929.03 x 高度(H) x 8.93高度(H)=0.00342(cm) ≈ 1.3 (mil)      一盎司铜箔厚度4. Cross Section in Allegro所以, 如果是一盎司的铜箔, 我们则用1.3mil 输入到Cross Section 的字段上1OZ盎司在线路板中的含义1OZ意思是1平方英尺的面积上平均铜箔的重量在在28.35g,用单位面积的重量来表示铜薄的平均厚度!
    换算方法:
    1平方英尺=929。0304平方厘米,
    铜箔的重量除以铜的密度和表面积即为铜箔厚度!
    Cu密度=8.9kg/dm^3设Copper厚TTx929。0304平方厘米x8.9克/立方厘米=1oz=28.35克/平方厘米, T=0.0034287厘米=34.287um
发表于 2010-9-21 17:58:26 | 显示全部楼层
要是这么大的电流还要用PCB上走,
最好是用个铜线并在覆铜上。
光用覆铜,这么高的温度,
一个字,难。
 楼主| 发表于 2010-9-21 18:00:36 | 显示全部楼层
要是这么大的电流还要用PCB上走,
最好是用个铜线并在覆铜上。
光用覆铜,这么高的温度,
一个字,难。

yes,我也是担心温升的问题不好处理。
开锡槽也避不开这个问题!
发表于 2010-9-21 18:35:01 | 显示全部楼层
好数据,学习了,见过堆锡的
发表于 2010-9-21 18:35:25 | 显示全部楼层
我见过模型用的电调,凤凰80A的. 功率管的板子,不是我们这种常规的PCB板厂的办法.
他即没有加铜条,还没有加锡.硬是能过80A.
仔细研究过,是非常非常厚的敷铜,用机械的办法刻出来的板子.能见到一道道的槽.用阿莫的雕刻机做最好了.或者LPKF做.
有空,我拍几张祥细的照片上来.
发表于 2010-9-21 19:22:46 | 显示全部楼层
如果长时间工作的话,光靠PCB覆铜来流过大电流,
即使能工作,风险也是很大的,可靠性太低。
长时间的工作,随着覆铜温度的上升,PCB板就会发生变形,
应力随之而来,结果你就自己想吧。
发表于 2010-9-21 20:22:06 | 显示全部楼层
楼上说的对,去掉阻焊层然后补锡。
发表于 2010-9-21 20:31:45 | 显示全部楼层
标记
发表于 2010-9-21 20:40:52 | 显示全部楼层
mark
发表于 2010-9-21 21:35:38 | 显示全部楼层
我看过几款进口大功率功放的板子,大电流地方是用的铜条焊接在敷铜面上的
发表于 2010-9-21 21:54:06 | 显示全部楼层
顶楼上乐山老乡。
发表于 2010-9-21 22:03:22 | 显示全部楼层
不错,学习了
 楼主| 发表于 2010-9-21 22:23:57 | 显示全部楼层
感谢大家的回应。
能不能请有实物的同学拍个照片附上来?
多谢!
发表于 2010-9-21 23:11:30 | 显示全部楼层
1.关于通流能力,楼主根据1楼的数据计算即可,不要忘了考虑你的PCB铜厚
2.光计算通流能力还不一定能保证你的产品稳定,上面的通流得出的结论是这么宽的线OK,但是这些线会发热和有温升,楼主还得考虑热设计,这些又和外壳、风扇什么的相关了
3.如果你的最终走线通流能力远远大于40A,那上面第二点也就好多了

建议,通过计算得到足够的线宽,然后如果产品对PCB开阻焊没有限制的话,那么就开阻焊层,以备万一有问题还可以渡锡
 楼主| 发表于 2010-9-22 07:14:42 | 显示全部楼层
大电流在PCB上的应用,我想到了一个场合:变频器。
不知道那些大功率的变频器室怎么做的。
有没有照片可以看看?
发表于 2010-9-22 09:39:17 | 显示全部楼层
才40A,在PCB上走没问题的
温度过高,得保证敷铜附着力
 楼主| 发表于 2010-9-22 12:06:56 | 显示全部楼层
才40A,在PCB上走没问题的
温度过高,得保证敷铜附着力

需要采取什么特别措施吗?
或者对板材有什么特别要求?
发表于 2010-9-23 18:53:37 | 显示全部楼层
mark
发表于 2010-9-23 19:19:58 | 显示全部楼层
mark
发表于 2010-9-23 20:51:00 | 显示全部楼层
还是加焊2.5平方毫米的铜丝吧。。。
发表于 2011-1-14 17:27:06 | 显示全部楼层
我正要走80A的PCB,真不知道怎么弄了...
不过电压只有12V
看来只有加铜条了,不知道哪位加过铜条?
怎么加呢?直接手工焊接上去还是PCB厂家加?
发表于 2012-2-15 18:56:59 | 显示全部楼层
回复【21楼】xfmxy 克鲁尔
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哥们,你的80A问题解决了吗?小弟现在要做个250A的硬件电路,不知道怎样才能更好地处理
发表于 2012-2-23 19:26:50 | 显示全部楼层
楼主 好数据  学习了!!
发表于 2012-5-5 17:52:39 | 显示全部楼层
mark 大电流PCB
发表于 2012-5-5 18:06:44 | 显示全部楼层

我是新会员
发表于 2012-5-5 18:32:54 | 显示全部楼层
线宽搞宽一点;然后不放阻焊济;最后上铜条。。。。。我搞过 200A的
发表于 2012-5-6 00:55:05 | 显示全部楼层
这个好像跟温度的关系很重要的
发表于 2012-5-6 13:17:43 | 显示全部楼层
用铜排吧。安全点。
发表于 2012-5-10 23:17:06 | 显示全部楼层
获益匪浅~
发表于 2012-5-10 23:42:37 | 显示全部楼层
实在不行,还只能在基板上走,就飞铜线吧,就当插件那样使用,这个没问题的,我在开关电源上见过这种大电流的对策
发表于 2013-6-24 10:40:56 | 显示全部楼层
Feco 发表于 2012-2-15 18:56
回复【21楼】xfmxy 克鲁尔
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你好,可否请教下你的大电流的PCB的问题呢?
发表于 2013-6-24 10:42:01 | 显示全部楼层
yinjinzhong 发表于 2010-9-21 17:56
这个要看你使用多大的铜皮了厚度,比如我现在用的是70u的铜皮。

我现在通过的电流有200A,所以除了增大铜 ...

你好,你讲解的很详细。实际经验应该很多吧,我最近也是画大电流的板子遇到好多问题,希望能探讨下、、
发表于 2013-6-24 10:53:11 | 显示全部楼层
zqbing 发表于 2013-6-24 10:42
你好,你讲解的很详细。实际经验应该很多吧,我最近也是画大电流的板子遇到好多问题,希望能探讨下、、 ...

好的,没问题,大家一起学习。
发表于 2013-6-24 15:26:50 | 显示全部楼层
学习了  好东西
发表于 2013-6-28 14:07:58 | 显示全部楼层
mark  大电流PCB设计
发表于 2017-9-19 18:53:51 | 显示全部楼层
Feco 发表于 2012-2-15 18:56
回复【21楼】xfmxy 克鲁尔
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请问你是如何解决的?用铺铜还是加铜条?加铜条的话,如何加在PCB板上,各部分电阻要考虑吗?
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