PCB導線長寬與電源壓降


為了計算PCB中電源線走線后的壓降,需要知道PCB中使用的銅的電阻率, PCB板中的銅是直接貼上去的銅箔,因此可以當成純銅(我問了PCB打樣的廠家他們的銅的電阻率,但是他們給我說不知道,所以干脆就當成純銅吧,應該差別不大)。

在網上搜銅的電阻率,也沒有一個統一的數據,但是差不了多少,電阻的計算公式為:R=ρL/S    R為電阻,ρ為電阻率,L為導線長度,S為導線橫截面積,有些時候會把溫度也算進去,那也是因為不同溫度下銅的電阻率不一樣,但是網上找到的即使是相同溫度下,電阻率也不一樣,因此我取了一個比較小的值和比較大的值來進行計算。

分別取銅的電阻率為1.65×10^(-8) (Ω·m)和2×10^(-8) (Ω·m)進行計算,假設線長為0.1m,線寬為10mil (2.54×10^(-4)m),1oz覆銅(銅厚35um),計算電阻,得

Rmin=(1.65×10^(-8)×0.1)/(2.54×10^(-4)×35×10^(-6))≈0.186Ω

Rmax=(2×10^(-8)×0.1)/(2.54×10^(-4)×35×10^(-6))≈0.225Ω

約0.2Ω電阻,假設電流為2A,那么在導線上就要分掉0.4V電壓,這個電壓已經不能被忽略了。

曾今遇到過這樣的問題,在調試某個模塊的時候,電源電壓為3.3V,模塊的最小工作電壓為3.16V,但由於電源輸出誤差,導致實際電源電壓只有3.2V,經過導線傳輸后輸入到模塊的電壓只有3.15V,正是這0.01V的電壓導致模塊不能正常工作。而且隨着溫度的升高,電阻也會變大,壓降隨之變大。

曾經還遇到過一個問題,一個板子用着用着就不行了,放置一晚上第二天來用又是好的,當年百思不得其解,現在看來有可能就是這個問題。

所以希望各位工程師在繪制電源線的時候不要忽略導線上面的壓降。


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