最佳大电流PCB设计技巧

安全在许多工厂中如此重要的原因是大功率机械，这可能很危险。主要危险是与为工业设备供电和控制所需的大电流相互作用。许多设施根据定义使用警报和电子指示器安全完整性等级（SIL）防止潜在的电气危险。但是，电气系统安全的责任在很大程度上取决于转换，调节，分配和利用大电流的电子设备和PCB。为确保您的电路板有助于安全的工业环境，应遵循一些最新的PCB设计技巧。让我们看看它们是什么以及它们为什么重要。但是首先，让我们更深入地研究使它们对工业具有吸引力的高电流PCB属性。

工业环境中的高电流PCB

在2009年， IPC-2152标准发布了确定印刷电路板设计中载流量的方法。该有关走线宽度，铜重量和载流能力的标准取代了长期存在且仍经常使用的IPC-2221A标准。根据这些标准的指南，尝试开发一种可靠的方法来确定大电流PCB的这些参数，最终导致许多在线走线宽度计算器（例如DigiKey，以协助开发人员和电路板设计师。尽管这些工具尚未标准化，但它们在设计能够满足其当前容量要求的PCB上会非常有用。

大多数电路板处理或传输低功率信号以用于数字，RF或电源电路。对于这些应用，载电流在1mA或2oz的毫安至数十安培范围的铜重量通常就足够了。对于某些行业，例如军事和航空航天，医疗系统，汽车和工业生产，PCB必须具有能够承载数百或数千安培的走线。对于这些板，走线宽度必须宽得多，或者铜线重量必须更高。

解决高电流需求的典型方法是加宽相对较薄（≤2oz）的铜走线，这需要在表面和层上增加空间。但是，相比于该方法，使用重铜或极铜布线具有明显的优势，包括：

大电流或超电流PCB布线的优势

l 更高的走线电流承载能力

l 通过载流量更大

l 在同一层或PDN上容纳不同电路电流水平

l 不需要增加走线宽度

l 高可靠性

l 连接器的机械强度好

l 高温组件的使用没有风险

要实现这些优势，确实需要特殊的大电流PCB设计考虑因素，这会影响合同制造商（CM）的制造过程。

您应该知道的大电流PCB设计技巧

设计高电流PCB与典型的低功耗电子板不一样，制造工艺也不相同。例如，板层可以包含几个铜片，并且可能需要电镀和蚀刻的循环。这些增加的周期会导致某些板材料类型无法使用，例如FR4，对于80万至120万镀铜板，八个周期后的FR32失效率为32％。但是，通过遵循下面列出的高电流PCB设计技巧，您应该实现一种可靠的并且满足您的工业PCB开发要求的电路板。