铜排载流量计算器

PCB 短铜条经验初选：紫铜与黄铜

页面默认使用“PCB 短铜条 · 经验初选”模式，初始示例为长 × 宽 × 厚 10 × 2 × 1 mm 紫铜条，初选电流为 20 A。需要原热平衡模型时，可在计算模式中切换到“铜排 · 热平衡估算”。针对焊接在 PCB 上的短铜条，按紫铜 10 A/mm²、黄铜 5 A/mm²进行初步选型。截面积 A = W × t，单位为 mm²；初选电流 I = J × A，单位为 A。

这些数值仅为经验初选建议，不是额定载流，也不代表计算得到温升 50K。50K 是需要在实际装配上验证的经验参考条件。此公式记录长度，但长度不改变初选电流；本模式不计算环境温度、PCB 传热、焊点损耗或并联分流的影响，也不进行温度降额。

实际选型需综合考虑材料与镀层、有效电流路径、PCB 铜层、焊盘及过孔、焊接质量、机箱与散热、负载持续时间及接头热点，并通过压降和稳定温升实测确认。需要估算铜体内阻与损耗时，请在铜条内阻计算器中输入实际铜条电流和导体温度。

另一种“铜排 · 热平衡估算”模式仍使用独立的散热假设和温度输入，下方热平衡示例对应这一模式。

计算示例：12 × 2 mm 铜排

材料选择铜，平放，宽度 12 mm、厚度 2 mm、长度 100 mm，环境温度 40°C、允许温升 65°C。工作温度为 105°C，散热系数 Kt = 4.7 W/(m²·K)。

铜预设 ρ₂₀ = 1.724 × 10⁻⁸ Ω·m，α = 0.00393 /°C，计算得到 94.5 A、3.94 A/mm²、95.83 μΩ、9.05 mV 和 0.855 W。压降与损耗均按模型估算载流量计算。

上述数值是计算示例，不是经过测试的产品额定值或标准载流量。105°C 可能超出连接件、绝缘件或设备的允许温度。

铜排载流量计算公式与推导

本模型令电阻发热 I²R 等于 Kt × 散热表面积 × 温升。忽略端部效应时，均匀矩形铜排的长度在热平衡式中抵消：

I = √[Kt × 2(W + t) × W × t × ΔT / ρ(T)]
ρ(T) = ρ₂₀ × [1 + α(T − 20)]
T = 环境温度 + ΔT

W 与 t 以米为单位，输入的毫米尺寸会在内部换算。ΔT 的单位为 K，与温升的摄氏度数值相同。电阻率单位为 Ω·m。平放预设 Kt = 4.7，侧立预设 Kt = 6.9 W/(m²·K)；也可输入经验证的自定义系数。

Kt 是散热假设，并非实际组件的实测属性。本模型假设直流、单根导体、均匀温度，不单独计算辐射、强制风冷、机箱形状、相邻导体、支撑件、接头、趋肤及邻近效应。计算不额外乘以电流提升系数。

这些是本工具的标称参数，详细设计应使用具体牌号的供应商数据。不同工具可能使用不同的材料或散热假设，不能直接将两个结果互换。

设计参考与常见问题

如何根据工作电流选择铜排尺寸？

先确定实际负载电流、最高环境温度及组件温度限值，再输入候选宽度和厚度进行比较。需要时增加截面或改善经验证的散热，并另行检查接头、压降与短路耐受。参考铜排载流量表前请核对其假设条件。

为什么经验初选电流不等于额定载流？

电流密度是电流除以截面积。PCB 短铜条的 10 与 5 A/mm² 仅用于经验初选；额定载流还取决于暴露表面、材料、PCB 与焊接、安装方向、机箱和散热条件，需要针对实际装配验证。另一种热平衡模型的示例中，电流密度会随铜排尺寸变化。

为什么长度改变压降，却不改变这里的载流量？

本模型中电阻发热和散热表面积都随长度同比增加，因此载流公式中的长度抵消。总电阻、压降与损耗仍随长度增加。真实接头和非均匀散热会影响这一关系。

适合交流或多根并联铜排吗？

这是使用直流电阻的单根导体估算。交流趋肤与邻近效应、并联均流和相互加热需另行分析。可结合趋肤深度计算器及电流密度与温升指南理解边界。

如何计算实际负载电流下的压降和功耗？

本页输出采用估算载流量；已知负载时，使用铜条内阻与功耗计算器输入实际电流及预期导体温度。环境温度不能直接替代导体温度。

PCB 短贴片铜条能按紫铜 10 A/mm²、黄铜 5 A/mm² 初选吗？

这类电流密度可作为特定短焊接铜条应用的初选经验，电流 = 电流密度 × 截面积。是否满足温升 50K，仍需在具体 PCB 装配上验证。本计算器未建立焊点、焊盘和 PCB 铜层的传热模型，因此结果不能视为装配后铜条的额定载流预测。

实际选型还要综合考虑哪些因素？

计算结果与选型建议仅供初步设计参考。实际需结合材料牌号与状态、有效导电长度、镀层、焊接质量、PCB 铜层与焊盘及过孔、环境温度、机箱、通风和负载持续时间，并检查接头热点、压降及稳定温升实测。站内可继续查看电流密度与温升指南和铜排应用指南。