铜排载流量估算方法

2025-01-09 65

1. 基础概念和公式合理性分析

单条铜母排载流量估算公式:
载流量 = 宽度(mm) × 厚度系数
注:该方法为经验公式,仅适用于初步估算,精度有限。

优点:简单实用,适合工程快速计算。

局限性:未考虑表面、散热及温度,电流可能偏差较大。


双母排载流量经验系数:
双层铜排 = 宽度(mm) × 厚度系数 × 1.5

合理性:双层铜排载流量受散热影响,1.5系数适用于中等散热条件。

需注意:当散热不良(如多层铜排堆叠)时,实际载流量可能低于此经验值。

 

铜排/铝排按平方数估算载流量:

铜:5-8 A/平方

铝:3-5 A/平方

注:此为行业通用的经验值,合理范围内无问题,但应根据具体环境调整。


2. 按温升计算的载流量方法

公式:40℃时铜排载流量 = 排宽 × 厚度系数(厚度 + 8)

此方法中,厚度系数的参考值:
12厚铜排为20;10厚铜排为18;8厚铜排为16;6厚铜排为14;5厚铜排为13;4厚铜排为12


合理性:该方法结合厚度与散热,经验值适用于40℃温升的载流量估算。

优化建议:建议根据温升调整系数,高温环境下降低厚度系数。


多层铜排的载流量

双层:1.56-1.58 × 单层铜排载流量

三层:2 × 单层铜排载流量

四层:2.45 × 单层铜排载流量(但不推荐,建议使用异形母排)

合理性经验数据符合规范,多层铜排载流量需视散热、间距及表面处理而定


3. 示例验证

单层铜排:TMY100×10 的载流量计算

计算公式:100 × (10 + 8) = 1800 (A)

(查手册:1860 A)

结论:符合手册参考值,略有偏差(由于计算公式和手册因素不同)。

 

双层铜排:1860 × 1.58 = 2940 (A)

(查手册:2942 A)

结论:符合手册参考值。

 

三层铜排:1860 × 2 = 3720 (A)

(查手册:3780 A)

结论:略有差距,可能与散热假设不同有关,但计算合理。


4. 问题与优化建议

环境因素影响

铜排载流量受环境温度、通风和敷设方式影响,公式适用于40℃,实际应用需根据环境温度修正。建议参考标准(如GB/T 3956、IEC 60287)修正载流量。

厚度系数适用性

厚度系数基于紫铜(T2),对其他材料(如铝合金或铜铝复合母排)需调整。

多层铜排系数失准

四层及以上铜排散热差,1.58和2.45系数仅适用于良好散热条件,实际载流量可能偏低。