布板前的三笔账:线宽、铜厚、电感
返工板子上的三个痕迹
布板阶段省掉的算术,返工时都要还:大电流走线细了一号,温升测试过不去;以为买了 2oz 板,实际基铜 1oz 成品 1.35oz,载流预算全部重算;Buck 电感按感值照抄,饱和电流没核,满载一声啸叫。这三件事的共同点:公式都不难,难的是现场没工具——现在补上。
第一笔:线宽扛多少电流
新上线的🔧 PCB线宽载流计算器 按 IPC-2221 显式公式实现:I = k·ΔT^0.44·A^0.725,外层 k=0.048、内层减半(内层散热差是物理事实,不是系数玄学)。三个方向都能算:给电流和允许温升求最小线宽、给线宽求载流、给两者反推温升。过孔载流一并做了——等效铜面积折算,大电流换层时过孔阵列要打几颗当场有数。
页面上有句话值得展开:IPC-2152 是更保守的现行标准,本工具按 2221 快速估算。这不是免责套话——2152 考虑板材和层位因素后,同一参数的结论可能差 10~20%,正式电源板留这个量级的裕量是行业惯例。
第二笔:买的到底多厚的铜
🔧 铜厚与线规换算器 解决口径混乱:0.5/1/2/3oz ↔ mil ↔ mm ↔ µm 一键互转(1oz≈35µm 是锚点),基铜与成品铜的区别单独一栏——沉铜电镀会加厚,喷锡还会再垒一层,采购单上写的和板子上实际有的经常差 20%。AWG 线规表一并内置(直径、截面积、载流经验值),排线与跳线的载流核算不用再翻表。
第三笔:电感的纹波率
🔧 BUCK电感选型计算器 按纹波率法走:L = (Vin−Vout)·D/(fs·ΔI_L),纹波率 r=ΔI/IL 落在 20~40% 是效率和体积的甜点区;CCM/DCM 边界自动判定,峰值电流 Ipk = IL + ΔI/2 与电感饱和电流的校验单独一行——啸叫和满载掉压十有八九是它。与品牌选型器的关系写在页尾:本工具管公式和设计空间,选具体料号请到厂商工具查现货——各干各的专业。
收尾
三件工具收在电子工程师设计台,与上周的散热热阻、晶振电容、I2C 上拉拼成完整的一版图工具链。线宽公式推导与 2152/2221 的关系、铜厚口径混乱史、纹波率法的原理,词条库里各有一篇展开——公式我们全公开,黑盒才需要被质疑。