PCB 直流供電工具

PCB 壓降計算器

利用已完成的銅箔幾何形狀、導體溫度、並聯路徑以及可選的串聯電阻，計算 PCB 走線電阻、壓降、輸出負載電壓、功率損耗及設計餘裕。.

單程或往返路線 毫米、英吋、密爾、攝氏度與華氏度 並聯電路與串聯電阻的添加
計算電壓降 審查驗證實務
直流電源路徑 負載點檢查
單向長度 L 當前 I 來源 載入 銅的電阻 可選回程路徑
供應 12.00 V
負載電流 5.00 A
預計掉落率 137.7 mV

互動式華盛頓特區路線查詢

計算 PCB 走線的電壓降與功率損耗

請輸入成品尺寸及導體溫度。結果將立即更新，並將計算出的損耗與您選定的壓降限值進行比較。.

幾何單元
溫度單位
下限格式

電源路徑輸入端

電氣與銅線幾何結構

V
A
mm
mm
C
數量
毫歐
%
路徑定義

主動路徑模型

單向銅線路

直流電阻
VIN
I dV
載入
銅線總長度
100.0 毫米
各路徑之橫截面
0.0700 平方毫米
每條路徑的電流
5.00 A
溫度下的電阻率
19.273 nOhm·m
圖層位置已刻意排除在外。.

在成品長度、寬度、厚度及溫度相同的情況下，直流銅線的電阻值無需採用外部或內部層數係數。層位配置會影響熱行為與電流承載能力，應分別進行驗證。.

輸入值在計算機的篩選範圍內
預估總壓降 137.7 mV 12.00 V 電源的 1.147%
設計狀態 良好的電壓餘裕

計算出的虧損遠低於所選的上限。.

總路徑電阻 27.532 毫歐姆
純銅電阻 27.532 毫歐姆
輸出負載電壓 11.862 V
總功率損失 688.31 毫瓦
配送效率 98.85%
每條路徑的電流密度 71.43 A/mm²
允許的電壓降 360.0 mV
剩餘空間 222.3 mV
型號類型 經溫度校正的銅直流電阻

計算依據

經溫度校正的銅電阻模型

此計算器會將銅線電阻與可選的附加串聯電阻分開計算，然後將歐姆定律套用至完整的電流路徑。.

01

銅的橫截面

A = W × T

成品走線寬度與成品銅層厚度決定了每條相同路徑的導電面積。.

02

20 攝氏度時的電阻

R20 = ρ20 × L / A

該模型採用 20 攝氏度下為 1.724e-8 歐姆·米的銅電阻率。.

03

溫度校正

R(T) = R20 × [1 + 0.00393(T - 20)]

銅的電阻是利用接近室溫時的線性係數來進行調整的。.

04

電壓與功率損耗

dV = I × R，P = I² × R

總電阻包含有效並聯銅路徑，以及任何接頭、過孔或接觸點所產生的電阻。.

路徑長度至關重要。.

若僅評估佈線後的電源走線，請選擇「單向導體」；若兩條導體的輸入幾何形狀與長度相同，請選擇「電源與回流」。若回流走線的幾何形狀不同，請分別計算各區段，或將測得的回流電阻作為串聯電阻加入計算。.

輸入品質

使用「完成幾何體」及「實際電流路徑」

精確地定義路徑，比在輸出結果中添加不必要的小數位數更為重要。.

測量電氣長度

請輸入實際佈線導體長度，並包含具有實質意義的收窄段。請勿以電路板上的直線距離代入。.

使用已完成的銅製幾何形體

由於蝕刻、電鍍及加工公差等因素，成品的寬度與厚度可能與設計圖稿及基材箔片有所差異。.

使用導體溫度

請輸入預期的銅溫，而非僅是室溫。隨著導體溫度升高，銅的電阻也會隨之增加。.

新增非蹤跡電阻

請使用可選的串聯電阻輸入功能，以設定連接器、觸點、過孔、分流器，或無法透過走線幾何形狀呈現的測量回流電阻。.

結果解讀

將壓降限制用作設計閘門

此狀態會將計算出的損耗與您輸入的限值進行比較。它並不能取代監管機構的容差、瞬態分析或熱分析。.

PASS

低於限價的 70%

在幾何公差、溫度變化以及未建模的連接處方面，仍保留了足夠的預留餘量。.

評論

限額範圍內的 70% 至 100%

該路徑符合輸入的限制，但餘裕有限。請確認最終幾何形狀及最壞情況下的電流值。.

失敗

高於設定限價

縮短長度或降低電流、增大銅線截面積、增加並聯路徑，或降低串聯電阻。.

工程邊界

計算器包含哪些內容，以及硬體必須驗證哪些項目

估價單所包含的項目

  • 成品銅線的寬度、厚度及電氣長度
  • 經溫度校正後的銅電阻率
  • 單向或功率與回程路徑匹配
  • 在相同的並聯路徑間均等分配電流
  • 可選的附加串聯電阻及使用者自訂的壓降上限

在計算機之外進行驗證

  • 軌跡加熱、銅材擴散、氣流及外殼條件
  • 頸縮結構、平面結構、非均勻電流分配及過孔陣列
  • 穩壓器容差、負載瞬變、紋波及接地彈跳
  • 連接器、纜線、保險絲、分流器及接觸電阻的公差
  • 實際負載點的最壞情況測量值

直流電壓降僅是電源完整性的一部分

利用該結果對路線進行篩選，然後在實際負載與溫度條件下驗證完整的供應路徑。.

工程驗證 技術白皮書 參考平台

相關工程工具

繼續進行 PCB 與系統設計檢查

應針對每項工程決策分別使用相應的計算工具，而非在多個工具間重複使用相同的輸入模型。.

PCB 電壓降 常見問題集

關於 PCB 電源路徑損耗的實務問題

應盡早計算銅損，然後在實際負載點驗證整條匯流排。.

以下解答主要探討路徑長度、成品銅、溫度、回流路徑、並聯導體以及壓降限制等議題。.

探討 PCB 的電源路徑
PCB 電壓降應採用單向長度還是往返長度？

若僅檢查供電導體，請使用「單向長度」；若供電與回流採用相同的幾何形狀和長度，請使用「往返長度」。否則，請分別建模各段。.

PCB 的內部層是否具有較高的直流電阻？

當成品銅材的長度、寬度、厚度及溫度完全相同時，情況並非如此。內部佈局會改變熱行為，但這並不能作為採用任意直流電阻乘數的理由。.

我應該輸入哪種銅板厚度？

請採用成品銅的厚度。外層鍍層及加工公差可能會導致成品值與起始箔材重量有所不同。.

為什麼導體溫度會改變電壓降？

銅的電阻會隨溫度升高而增加。此計算器採用線性溫度校正，在接近室溫時，每攝氏度使用 0.00393 的係數。.

該如何加入過孔和連接器？

請在「額外串聯電阻」欄位中輸入經測量或估算的總電阻值。若涉及複雜的過孔陣列，請先使用專用的 PCB 過孔電流計算器。.

這款計算器能否取代電源完整性驗證？

不。該估算值僅針對穩態直流損耗。最終驗證應包含穩壓器容差、瞬態行為、回流路徑審查、熱測試，以及負載點電壓測量。.