迹线宽度和间隙计算

迹线和间隙计算背后的数学是什么？我正在设计一块将承载12V和6A电流的PCB，走线宽度和走线间隙应该是多少？

同样，对于12V 3A和5V 3A应该是什么。是否有一般的经验法则可以用来确定迹线的宽度和间隙？

这实际上是两个独立的问题。电路电压确定间隙要求，而电流水平确定宽度（和厚度）要求。

走线宽度

首先处理后者，是由PCB上的铜走线的宽度和厚度决定其截面积的，这与普通导线的直径相同。截面积决定了其单位长度的电阻，在这一点上，由您决定两件事：

• 从走线的一端到另一端可以承受多少电压降（ΔV= I×R）？

• 您可以承受多少热量（功率= I ² R）？

这些中的一个或另一个将是每个迹线的限制因素。

例如，您可能有“ 1盎司”。PCB上的铜。这是“每平方英尺1盎司铜”的简写形式，表示厚度为1.38密耳或0.035毫米。那么，宽度为10密耳（0.254毫米）的走线的横截面积为13.8密耳²，大致相当于AWG38电线。电阻约为0.75Ω/ ft。电流容量约为10s mA。

要处理更高的电流，您可以选择“ 2 oz”。铜（0.070毫米厚），并使用100密耳（2.54毫米）宽的走线。这将为您提供276 mil ²的横截面积，大致相当于AWG24电线。

请注意，由于PCB上的走线非常平坦且较宽，因此，与等效的圆线相比，它们实际上比在周围环境散发热量要好得多。因此，就I ² R损耗而言，您可以通过PCB走线放置更多的电流-但您仍然需要注意温度升高和相关的热管理。

清仓

导体之间所需的间距由它们之间的电压差和您可以承受的泄漏电流量决定。泄漏电流主要与PCB的表面污染有关（例如，残留的助焊剂以及积聚的灰尘，湿气等）。

一种准则来自安全测试服务，例如UL，对于被认为彼此“隔离”的电路，其爬电距离要求为每千伏5毫米（材料组I，UL840的污染等级2 ）。

显然，该指南为低压提供了非常小的值（在10 V时为0.05 mm或0.002 in。），因此限制因素实际上成为PCB晶圆厂能够提供的线宽/线宽。

除了Dave的出色回答外，您可能还需要查看IPC-2152标准，该标准定义了“确定印刷电路板设计中载流能力的标准”。

根据所需的载流量和可接受的导体温升确定印刷板上合适的内部和外部导体尺寸的唯一行业标准。本文档提供有关导热率，通孔，铜平面，功耗以及印刷电路板材料和厚度如何影响电流，导体尺寸和温度之间关系的指南。97页。2009年8月发行。

可以在这里获取。

但是还有一些便捷的计算器，例如Saturn PCB工具包