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电源设计面临的挑战
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那就征集下大家载流设计的规范吧：允许温升20度的情况下，外层走线，铜厚0.5oz，电镀后为1oz，1安培电流需要多宽的走线？5安培电流需要多宽的走线？一个12mil的过孔，孔铜厚度满足IPC 2级标准，能安全承载多少安培的电流？
其实我猜到了大家的答案一定是五花八门，并且各种数值之间差距很大。我猜到了结局，但是结局还是超出我的预料。我们来简单整理一个表格：（表格空间有限，我们就不追求严谨的表达方式了，大家能理解就好）
看起来差距很大，那我们本期的评分该怎么办呢？其实问出这个问题，就知道是给自己挖了一个坑，评分会变得很难。因为其实很难评论谁是对是错，保守的规则有它的适用场景，激进的规则，可能并不能被大家接受。不过回答5A电流只要60mil~90mil的那些朋友们，你们在公司的设计真的是按照这个标准来做的吗？如果是的话，我就只能说一句：服了！^-^
在PCB设计领域，应该很少见到这么大的理解偏差了，为什么载流方面大家的回答会差这么远呢？这个我们在下周的话题会更详细阐述下。今天只想说，我很欣喜看到有好些朋友引用了IPC的规范，这是一个好的习惯，可以先参考下行业的标准是怎么说的，于是就有了这个公式：
这是IPC2221A就提到的计算公式了，一些工具会基于IPC2221A的公式来进行计算，一些新的工具又会用到IPC2156的规范。比如一个后面文章会经常提及的一个免费工具Saturn，可以说是PCB设计领域的计算神器，大部分你在高速PCB设计时想计算的参数，这个工具可以说都涵盖了。当然，计算结果怎么使用，是否合适？那是你的判断与分析了，工具只是工具而已。
为了大家的方便，我们也提供下工具的下载链接，大家可以去研究研究：
http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/Show.aspx?id=1039
可以看到，在设置的时候，你可以选择IPC-2152或者IPC2221A规范。行业规范太多，每个公司为了保留裕量，又会有不同的考量，所以最后才导致了载流在业内没有一个统一的标准。
那么言归正传，本次所有答题者全部是3分，算是再次阳光普照，感谢大家的热心参与。
（以下内容选自网友答题）
我们这里的规则是，1A电流对应40mil线宽，如果是5A电流通常会满足200mil,一个12mil的via通常考虑承载0.5A.
@ 王发展
评分：3分
1.根据公式计算1A，在20℃时，1A走7.765mil。2. 5A线宽71.49mil。3.根据IPC2标准，温度20℃时12mil会过孔可通过电流2.145A。
@ 龍鳳呈祥
评分：3分
我们现在一般的规则是：温升20℃时，外层走线，1A电流要10mil线宽，5A电流需要80～90mil左右线宽，有时候条件允许的话还要考虑走线长度，布线密度，板厚，使用环境等。12mil过孔可承载1.2～1.5A以上电流。
@ 杆
评分：3分
设线长为1in，线宽均匀。1.理论值:1A需要最小线宽6.3mil(0.16mm)，5A需要68.86mil(1.75mm)。12mil过孔最大能通过1.35A电流，若通过电流5A需要最少5个这样过孔。2.实际画图：1A画图指南要求20mil(0.5mm)，5A为80mil(2mm)。5A电流12/24mil过孔最少要求放8个。以前规范要求怎样画图就怎样画，看了今天的文章和问题，才认认真真算一下，发现我们的直流压降做的太好了。
@ 山水江南
评分：3分
很期待这期的话题，电源完整性在电路设计中占有举足轻重的地位，所以平常设计的时候都会考虑电源路径，及其大小，线宽载流能力，电源发热问题！
@ 李琴
评分：3分
允许温升20度的情况下，外层走线，铜厚0.5oz，电镀后为1oz，1安培电流根据公式计算需要8mil的走线，5安培电流需要72mil的走线，一个12mil的过孔，孔铜厚度满足IPC 2级标准，能安全承载2安培左右的电流，但是实际设计过程中一般会考虑余量，有空间的前提下会加粗线宽和多大过孔。
@ 王发展
评分：3分
在此条件下，表层大概10mil走1A，60-70mil走5A, 实际上走线或铺铜会适当放大。对于过孔，一般经验20mil过1A, 所以12mil大约过600mA.
@ 愿
评分：3分
1，1安培电流需要至少20mil的走线宽度； 2，5安培电流需要200mil的走线宽度；3，12mil的过孔，孔铜厚度大概17um，大概通流0.6A；
@ hk
评分：3分
1，1A电流需要8mil;2，5A电流需要72mil。实际工作中，我一般都是按照2-3倍要求进行设计，因为还有其它器件温度影响; 3，12mil过孔，18个um，可承载0.5A以上电流，实际工作中不允许单过孔过电源铜皮，主要考虑阻抗和可靠性。
@ 大海象
评分：3分
1.1mm.2.5mm.3.0.5A。以上这些事平时画板时最保守德做法。实际比这些数值线宽再窄一些也能满足。过孔的过流也要大些。而且线宽与电源线的长度也有关系。
@ 王萍
评分：3分
根据公式可以得出通过1安培之至少要8mil以上线宽，5安培需要60mil以上线宽。12mil过孔可以承受600毫安。所有的还要5看温度，表层或者内电层，同时和电源要求和线长有关
@ zhl
评分：3分
表层一般是内层的二分之一倍线宽。我认为线的宽与长成比例关系,因为在等效直流电阻不变的情况下，越长距离，需要越宽走线。电源从source到sink的过程中，等效电阻会发热，sink电压会降低。回到问题：10mil过1A，50mi过5A,12mil的孔在ipc2级标准，壁厚约为表层的二分之一，所以大约能过900mA(公式:12＊3.14/2再保留一半的余量，除以二)
@ 海鸥
评分：3分
遇到的电源问题有：1.纹波过大的时候，硬件只知道加电容，加了又不见好；2.在有限的PCB空间里，硬件总想把电流“夸大”，过设计严重；3.空间有限的情况下，电感下面不让走线（已隔了地平面）；4.电源模块到底是集中PCB板的一块区域好，还是分散在各个区域靠近负载芯片好？5.有太多磁珠分隔同一个芯片，同电压不同模块的电源引脚，造成电源平面不好分割
@ 海鸥
评分：3分
表层20mil/1A,内层40mil/1A,过孔10/20
@ 学柯
评分：3分
1，根据IPC文档，电路板的温升△T，导线的横截面积A（=铜箔厚度×线宽）和电流I之间存在一下关系，I=k×△T∧0.44×A∧0.725，其中系数K是一条曲线，PCB板内层走线和外层（散热快）走线K值差别很大，K近似一条直线，简单起见，室温25℃时取外层走线K为0.048，由此可计算得1A电流需要约0.19mm宽的走线，约7.6mil，5A需要1.72mm，约68.8mil宽的走线。实际上线宽的取值还需要考虑线长，线长过长时，输出3.3v到了负载可能变成了3.2，由此消耗在线长的功耗会很大。2，12mil过孔，即0.3mm，约能安全承载0.505A电流
@ 小叶紫檀
评分：3分
表层散热能力强，所以10mil/inch过1A,60mil/inch过5A.(特别说明，线宽与长度有关，越长的走线距离走线需要越宽的走线,其本质是电源走线所等效的电阻在电流流过时，会产生功耗和压降，p=R·I^2，U1=U0-R·I，功耗会转换成热)生12mil在ipc2级标准大约孔壁厚18um至20um,大约能过600mA
@ Ben
评分：3分
我的设计规则：1安培需要20mil的宽度即可保证通流；5安培需要100mil的宽度即可保证通流；当然如果考虑直流压降需要根据走线情况适当加宽。一个12mil的通孔过孔可以通流3安培评估。
@ 杨勇
评分：3分
根据IPC的计算公式，外层1oz铜厚，允许温升20℃，1A电流需要7.8mil左右线宽，5A电流需要72mil线宽。12mil过孔可承载1A以上电流（参考铜箔的计算公式，按照内层铜箔，温升20℃计算）
@ 绝对零度
评分：3分
1.20mil；2.100mil；3.1.5A
@ Unbox
评分：3分
写下自己的设计习惯吧，答案分别是 40MIL,200MIL，1A
@ GFY
评分：3分
1安培电流需要0.9mm的走线。5安培电流需要5mm的走线。一个12mil的过孔，孔铜厚度满足IPC 2级标准，能安全承载0.96安培的电流
@ 涌
评分：3分
在题中条件下1安培需要约15mil宽走线，设计中应考虑余量建议20mil以上。5安培需要约150mil，设计中建议200mil以上。12mil的过孔，能承受约超过1A的电流，设计中保守点建议按照700mA估算。这是我个人平时的做法
@ Jamie
评分：3分
一般1Amp 40mil已经是老规则了，而且过于经验和保守 I=KT^(0.44)A^(0.75) K为修正系数,在外层时取0.048 T为最大温升，单位为摄氏度，这里取20℃ A为覆铜截面积，单位为平方MIL I为容许的最大电流，单位为安培 1oz铜为0.035mm，得出1A电流需要10mil宽的走线,5A电流需要72mil宽走线 IPC 2级标准，孔径12mil，孔壁铜厚25um，温升20度，能安全承载2.5安培的电流
@ Lee
评分：3分
1安培电流需要8mil走线以上的走线。5安培电流需要70mil 以上的走线。一个12mil的过孔，孔铜厚度满足IPC 2级标准，能安全承载1.9安培的电流。
@ 李琴
评分：3分
外层1oz铜厚，允许温升20℃，1A电流需要7.8mil左右线宽，5A电流需要72mil线宽。12mil过孔可承载1A
@ Jasen
评分：3分
根据允许最大电流经验公式I=K×△T∧0.44×A∧0.725，系数K一般在外层取0.048，内层取0.024。 问题1中的所需铜皮宽度约为10mil，问题2中铜皮约为85mil。而实际设计时，常会按照两倍以上的宽度值来走线。 一个12mil过孔，经验中载流允许约为0.5A。
@ ly
评分：3分
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