Расчет ширины дорожек печатной платы: Профессиональное руководство

Что такое ширина дорожки (Track Width)?

Дорожка (trace/track) — медный проводник, соединяющий контакты компонентов. Ширина дорожки прямо пропорциональна толщине медного слоя. Измеряется в милях (mil, 1 mil = 0.0254 мм) или мм.

Типичная сигнальная дорожка: 6 mil (0.15 мм). Ширина определяет класс точности платы и токонесущую способность.

Расчет ширины дорожки

Дорожка — это резистор. Уже и длиннее → выше сопротивление. Формула допустимого тока (IPC-2221):

I = k * ΔT^0.44 * A^0.725

Где: I — ток (А), ΔT — нагрев (°C), A — площадь сечения (mil²), k — коэффициент (0.024 для внутренних, 0.048 для внешних слоев).

Выражаем площадь: A = (I / (k * ΔT^0.44))^(1/0.725)

Ширина: W = A / (толщина_меди * 1.378) (толщина в oz/ft², 1 oz = 1.378 mil).

Область применимости: 0–35 А, ΔT 10–100 °C.

Рекомендации по проектированию

• Правило большого пальца: 1.0 мм на 1 А для меди 1 oz/ft² (стандарт).
• Для высоких токов используйте полигоны (pour) или шире дорожки.
• Избегайте слишком широких дорожек рядом с соседними — риск КЗ.
• Используйте онлайн-калькуляторы (Saturn PCB, KiCalc, PCB Toolkit).

Изменение ширины в KiCad (v5.1.8+)

По умолчанию: 0.250 мм (9.84 mil) — тонко для питания. Рекомендуется 0.500 мм (19.69 mil) для питания и сигналов.

1. Откройте PCB Editor (PCBNew).
2. Выпадающий список ширины → «Edit Pre-defined Sizes».
3. Вкладка «Tracks and Vias» → «+» → введите 0.500 → Enter.
4. Проверьте в выпадающем списке — новое значение должно появиться.

KiCad иногда сбрасывает на 0.250 мм — следите за активной шириной.

Заключение

Правильный расчет ширины дорожек — залог надежности и термической стабильности платы. Используйте формулы IPC-2221, калькуляторы и запас по току. Для сложных плат — консультируйтесь с производителем. Подробности — на связи!