Два направления расчёта
От заданного тока к требуемой ширине — или от разведённой ширины к проверке допустимого тока.
Расчёт токовой нагрузки
Калькулятор ширины дорожки PCB
Бесплатный калькулятор ширины дорожки PCB на основе кривой IPC-2221: задайте ток, вес меди и допустимый нагрев и получите ширину в mil или мм, а также сопротивление, падение напряжения и потери мощности — без регистрации, полностью в браузере.
- Ток→ширина или ширина→ток
- Коэффициенты внешнего и внутреннего слоёв
- Сопротивление, падение и потери
Получить быстрый расчёт
С учётом слоя
Внутренние дорожки хуже отводят тепло, поэтому внутренний коэффициент увеличивает требуемую ширину примерно в 2.6 раза при том же нагреве.
Полная электрическая картина
Каждый результат включает сечение, DC-сопротивление при рабочей температуре, падение напряжения и потери I²R.
Вопросы по стеку или толстой меди? Пишите на [email protected]
Калькулятор ширины дорожки
Аппроксимация IPC-2221 · результаты обновляются сразу
Направление расчёта
Единица ширины
Результаты
- Требуемая ширина
- 0.30 mm · 11.8 mil
- Допустимый ток
- 1.00 A
- Сечение
- 16.3 mil² · 0.0105 mm²
- Сопротивление дорожки
- 42.7 mΩ
- Падение напряжения
- 42.7 mV
- Потери мощности
- 42.7 mW
IPC-2221 сознательно консервативен. IPC-2152 обычно допускает больший ток — особенно на внутренних слоях — а переходные отверстия, разъёмы и тёплый корпус требуют дополнительного запаса.
Отправить спецификацию на проверку →Методика
Как считается ширина дорожки
IPC-2221 связывает ток с температурой проводника одной аппроксимирующей кривой: I = k · ΔT^0.44 · A^0.725, где A — сечение дорожки в mil², а k равен 0.048 для внешних и 0.024 для внутренних слоёв.
Расчёт идёт в два шага. Сначала формула обращается для получения требуемого сечения A = (I / (k·ΔT^0.44))^(1/0.725), затем эта площадь делится на толщину меди — 1 oz ≈ 1.378 mil — и даёт ширину. Сопротивление, падение напряжения и потери выводятся из этой геометрии с удельным сопротивлением меди 1.7e-6 Ом·см и температурным коэффициентом 3.9e-3/°C.
При трассировке с контролируемым импедансом ширина должна ещё и соответствовать геометрии стека — проверьте её в нашем калькуляторе импеданса
Слои
Внешние и внутренние дорожки
Внешние дорожки отдают тепло конвекцией и излучением; внутренние окружены диэлектриком, который отводит тепло хуже. IPC-2221 учитывает это вдвое меньшим коэффициентом k: внутренняя дорожка при том же токе и нагреве требует примерно в 2.6 раза большей ширины, чем внешняя.
На практике это делает внутренние силовые полигоны и слои питания привлекательными: они дают широкий и холодный путь для тока, не занимая каналов трассировки.
Стандарты
IPC-2221 и IPC-2152
IPC-2221 переносит диаграмму IPC-D-275, построенную консервативно на ограниченном наборе данных. IPC-2152 — более новый стандарт, основанный на тепловых испытаниях, которые учитывают толщину платы, медные слои и теплопроводность материала.
IPC-2152 обычно допускает больший ток при той же ширине — особенно на внутренних слоях, где старая диаграмма была намеренно пессимистичной. Используйте этот калькулятор для консервативной первой оценки, затем сверяйтесь с IPC-2152 или тепловой моделью, когда запас критичен.
Справочник
Ширина дорожки от тока при ΔT = 10 °C
Требуемая ширина по току, весу меди и слою. Значения вычисляются вживую по той же аппроксимации IPC-2221, что и в калькуляторе.
| Ток (А) | 1 oz внешний | 2 oz внешний | 1 oz внутренний | 2 oz внутренний |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 | 0.12 mm (4.5 mil) | 0.06 mm (2.3 mil) | 0.30 mm (11.8 mil) | 0.15 mm (5.9 mil) |
| 1 | 0.30 mm (11.8 mil) | 0.15 mm (5.9 mil) | 0.78 mm (30.8 mil) | 0.39 mm (15.4 mil) |
| 2 | 0.78 mm (30.8 mil) | 0.39 mm (15.4 mil) | 2.03 mm (80.0 mil) | 1.02 mm (40.0 mil) |
| 3 | 1.37 mm (53.8 mil) | 0.68 mm (26.9 mil) | 3.56 mm (140.0 mil) | 1.78 mm (70.0 mil) |
| 5 | 2.77 mm (108.9 mil) | 1.38 mm (54.4 mil) | 7.19 mm (283.2 mil) | 3.60 mm (141.6 mil) |
| 10 | 7.19 mm (283.2 mil) | 3.60 mm (141.6 mil) | 18.71 mm (736.8 mil) | 9.36 mm (368.4 mil) |
Все ширины в мм, mil — в скобках.
Запас
Чек-лист проектного запаса
Формула предполагает прямую изолированную дорожку при постоянном токе. На реальных платах запас нужен в этих местах:
- Переходные отверстия ведут ток через металлизированный ствол толщиной около 1 oz — при токах выше ~1 А берите с запасом или ставьте несколько параллельно.
- Разъёмы и штифты press-fit имеют собственные токовые пределы, обычно ниже дорожки.
- Параллельные дорожки делят ток неравномерно при разной длине или ширине — короткий широкий путь забирает большую часть.
- Температура внутри корпуса суммируется с допустимым нагревом — корпус 45 °C делит бюджет 10 °C пополам.
- Импульсы тока и пусковые токи двигателей выше среднего — считайте по длительной составляющей или добавляйте медь, а не по номиналу.
- Соседние медные полигоны в реальных платах отводят тепло — этого «кредита» IPC-2152 в данной модели нет.
Масштабирование
Когда переходить на толстую медь
Когда требуемая ширина на 1 oz превышает примерно 200 mil, практичный ответ — более толстая медь, а не более широкая дорожка. Две–четыре унции уменьшают ширину вдвое–вчетверо при том же токе.
Наш процесс толстомедных плат напыляет 2–6 oz для силовых шин и распределения питания — приложите рассчитанную ширину, ток и целевой нагрев к запросу цены. плату на толстой меди
Технические вопросы
FAQ по калькулятору ширины дорожки
Что делает калькулятор ширины дорожки?
Он переводит требуемый ток и допустимый нагрев в минимальную ширину медной дорожки по аппроксимации IPC-2221 и дополнительно показывает сопротивление, падение напряжения и потери мощности.
Какая формула используется?
I = k·ΔT^0.44·A^0.725, где k = 0.048 для внешних и 0.024 для внутренних слоёв; A — сечение в mil², ΔT — допустимый нагрев в °C. Это та же аппроксимация, по которой построена диаграмма IPC-2221.
Почему внутренним дорожкам нужна большая ширина?
Диэлектрик отводит тепло хуже воздуха, поэтому IPC-2221 вдвое уменьшает токовую константу для внутренних слоёв. При том же токе и нагреве это даёт примерно 2.6 внешней ширины.
Влияет ли длина дорожки на ширину?
Нет — ширина зависит только от тока, веса меди и допустимого нагрева. Длина входит в сопротивление, падение напряжения и потери, поэтому калькулятор запрашивает её отдельно.
Чем это отличается от IPC-2152?
IPC-2152 — более новый стандарт, основанный на испытаниях, и обычно допускает больший ток, особенно на внутренних слоях. Результаты IPC-2221 — консервативный минимум; при тесной ширине стоит перепроверить по данным IPC-2152.
Когда стоит переходить на толстую медь?
Когда требуемая ширина на 1 oz превышает примерно 200 mil или вы уже закладываете 3 oz и более. Более толстая медь напрямую уменьшает ширину и обычно дешевле, чем выделение лишнего места под трассировку.
Калькулятор бесплатный и сохраняет ли он ввод?
Он бесплатен, работает полностью в браузере и ничего не отправляет на сервер. Результаты — инженерная оценка, а не замена тепловой валидации изделия.
От расчёта к меди
Ширина есть — нужна плата?
Пришлите рассчитанную ширину, вес меди и целевой ток вместе с Gerber-файлами — наши инженеры подтвердят стек и компенсацию травления до запуска в производство.