PCB,FPC,FFC线径,线阻,电阻,最大通过电流计算公式与在线计算器
电阻R(mΩ,Ω)
允许压降U(mV,V)
最大电流I(mA,A)
截面积S(mm^2,m^2)
线宽W(mm,mil)
线长L(mm,m)
长度L(m)
厚度H(mm)
线宽W(mm?mil)
允许压降U(V)
阻抗率P(Ωmm²/m)
线宽单位(mm?mil)
 

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分类: 电子电路 标签:PCBFPCFFC线阻最大电流 工具ID:1050 阅读:886 收藏

本软件适用于计算PCB,FPC,FFC排线等阻值、以及某允许压降下最大电流值等结果。

例如:镀锡PCB电路板中10mil的线宽,0.035mm厚度,线长10cm,允许最大压降为0.1V,可通过最大电流是多少?

所用的计算公式如下(本计算公式未考虑散热等情况,适用于线路未被烧坏,线路板温度相对稳定的情况):

欧姆定律:电流=电压/电阻 即:I=U/R,

电阻公式:R=P*L/S,即电阻=导体的阻抗率P*导体的长度L/导体的横截面积S。

阻抗率P近似为一个固定的常数,但是不同的温度会有细微的变化,一般我们在元器件使用环境都是在20℃左右,所以我们取导体在20℃时的阻抗率P20。由于FFC排线的导体是电解铜,含铜量为99.99%,近似为纯铜,纯铜在20℃时的阻抗率P20=0.017241Ωmm²/m。FFC排线圈内的朋友都知道,常规FFC排线的导体是在纯铜外镀了一层锡,一般镀锡层厚度大于1μ,根据行业经验结合我公司多年实践总结,这种镀锡扁平铜线的在20℃时的阻抗率为P20=0.0208Ωmm²/m。现在再回到最初电阻公式:R=P20*L/S,阻抗率P20为常数,L取单位长度1M,那么电阻R的大小就仅仅取决于导体的横截面积S。

不同间距的FFC软排线,其所用铜线的尺寸规格是不一样的,下面我们就以FFC扁平排线最常用做的0.5mm间距与1.0mm间距来阐述。0.5mm间距的FFC排线常规铜线规格为厚*宽=0.035mm*0.3mm,1.0mm间距的FFC排线常规铜线规格为厚*宽=0.035mm*0.65mm。先算0.5mm间距的FFC软排线的电阻R=0.0208*1/(0.035*0.3)=1.98Ω≈2.0Ω,那么电压也取单位电压1V,得出电流I=U/R=1/2=0.5A。再算1.0mm间距的FFC软排线的电阻R=0.0208*1/(0.035*0.65)=0.914Ω≈1.0Ω,那么电压也取单位电压1V,得出电流I=U/R=1/1=1.0A。根据以上推算得出:常规0.5mm间距与1.0mm间距的FFC软排线(镀锡)的单根导体所能承受的额定电流是0.5安与1.0安。

既然我们算了镀锡铜线的FFC排线的单根导体通过电流值,那么我也来核算一下镀金FFC排线所能通过电流,由于FFC排线镀金,也就是两端金手指镀金,那么金在铜线中所占比例可忽略不计,可以认为就是纯铜线,那么其阻抗率P20=0.017241Ωmm²/m。还是以0.5mm间距镀金FFC排线举例,0.5mm间距的镀金FFC软排线的电阻R=0.017241*1/(0.035*0.3)=1.642Ω≈1.7Ω,那么电压也取单位电压1V,得出电流I=U/R=1/1.7=0.6A。因而,容易得出同间距的镀金FFC排线比镀锡FFC排线的单根导体能通过更大的电流,也就是说FFC排线经过镀金后,使排线的阻抗值降低了,通过电流也增加了,而且更抗氧化了。这也是很多客户朋友在一些特殊场景更愿意使用镀金FFC排线的原因。

纯铜线阻抗率为P20=0.017241Ωmm²/m。

镀锡铜线阻抗率为P20=0.0208Ωmm²/m。

镀金铜线阻抗率为P20=0.017241Ωmm²/m。

镀锡FFC排线单根铜线通过电流(允许压降1V/m时,P20=0.0208Ωmm²/m)

铜线规格/mm0.035*0.30.035*0.320.035*0.650.05*0.650.1*0.650.1*0.80.1*1.27
通过电流/A0.50481 0.538461.093751.56253.1253.846156.10577

 

镀金FFC排线单根铜线通过电流(允许压降1V/m时,P20=0.017241Ωmm²/m)

铜线规格/mm0.035*0.30.035*0.320.035*0.650.05*0.650.1*0.650.1*0.80.1*1.27
通过电流/A0.609010.649611.319531.88504 3.770084.64017.36616

以上为FFC排线单根铜线按上述公式,计算通过电流,式中长度L=1m,允许压降1V的计算结果,实际应用中,可根据实际长度来计算。

例如:PCB纯铜线【P20=0.017241Ωmm²/m】,排线长度L=10cm=0.1m,线宽10mil,允许压降0.25V,单根能通过的最大电流为?结果为1.28908 A。

电阻R(mΩ,Ω)193.93701 mΩ, 0.19394 Ω
允许压降U(mV,V)250 mV , 0.25 V
最大电流I(mA,A)1289.07836 mA , 1.28908 A
截面积S(mm^2,m^2)0.00889 mm^2 , 8.89e-9 m^2
线宽W(mm,mil)0.254 mm , 10 mil
线长L(mm,m)100 mm , 0.1 m

 

 

 


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