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銅排載流量估算方法

2025-01-09 104

1. 基礎概念和公式合理性分析

單條銅母排載流量估算公式:
載流量 = 寬度(mm) × 厚度系數
注:該方法為經驗公式,僅適用于初步估算,精度有限。

優點:簡單實用,適合工程快速計算。

局限性:未考慮表面、散熱及溫度,電流可能偏差較大。


雙母排載流量經驗系數:
雙層銅排 = 寬度(mm) × 厚度系數 × 1.5

合理性:雙層銅排載流量受散熱影響,1.5系數適用于中等散熱條件。

需注意:當散熱不良(如多層銅排堆疊)時,實際載流量可能低于此經驗值。

 

銅排/鋁排按平方數估算載流量:

銅:5-8 A/平方

鋁:3-5 A/平方

注:此為行業通用的經驗值,合理范圍內無問題,但應根據具體環境調整。


2. 按溫升計算的載流量方法

公式:40℃時銅排載流量 = 排寬 × 厚度系數(厚度 + 8)

此方法中,厚度系數的參考值:
12厚銅排為20;10厚銅排為18;8厚銅排為16;6厚銅排為14;5厚銅排為13;4厚銅排為12


合理性:該方法結合厚度與散熱,經驗值適用于40℃溫升的載流量估算。

優化建議:建議根據溫升調整系數,高溫環境下降低厚度系數。


多層銅排的載流量

雙層:1.56-1.58 × 單層銅排載流量

三層:2 × 單層銅排載流量

四層:2.45 × 單層銅排載流量(但不推薦,建議使用異形母排)

合理性經驗數據符合規范,多層銅排載流量需視散熱、間距及表面處理而定


3. 示例驗證

單層銅排:TMY100×10 的載流量計算

計算公式:100 × (10 + 8) = 1800 (A)

(查手冊:1860 A)

結論:符合手冊參考值,略有偏差(由于計算公式和手冊因素不同)。

 

雙層銅排:1860 × 1.58 = 2940 (A)

(查手冊:2942 A)

結論:符合手冊參考值。

 

三層銅排:1860 × 2 = 3720 (A)

(查手冊:3780 A)

結論:略有差距,可能與散熱假設不同有關,但計算合理。


4. 問題與優化建議

環境因素影響

銅排載流量受環境溫度、通風和敷設方式影響,公式適用于40℃,實際應用需根據環境溫度修正。建議參考標準(如GB/T 3956、IEC 60287)修正載流量。

厚度系數適用性

厚度系數基于紫銅(T2),對其他材料(如鋁合金或銅鋁復合母排)需調整。

多層銅排系數失準

四層及以上銅排散熱差,1.58和2.45系數僅適用于良好散熱條件,實際載流量可能偏低。