PCB加热台设计主要考虑哪些方面？

用 PCB 加热 PCB——PCB 加热台

之前为了焊接一些小贴片模块，想过买一个加热台，后来一搜加热台，发现有很多卖 PTC 加热板的，就又想自己做一个加热台。正好这个月嘉立创又送了打样券，搞起来~

PCB 加热台设计主要考虑以下几个方面：

面积

功率

铜厚

板厚

我看了下网上卖的加热台，比如这两款：

淘宝加热台1010

淘宝加热台1515

功率设计参考了 1515 这款，15cm × 15cm，400W 可加热到 400℃，焊一些小模块板，10cm × 10cm 应该够用了。考虑到这个月嘉立创送的打样券还没有用，立刻决定就 10cm × 10cm 这个尺寸了。面积比 15cm × 15cm 小了一半，相应地，设计额定功率也减小到 200W 了。我估计淘宝 1010 款功率应该是过盛的，加热会很快。

面积和功率确定了，接下来是铜厚，样板只能选 1oz，即 35um 铜厚，这样又定了一个变量。板厚选择范围相对较大，我以往做大板子都会选 1.6mm 以上厚度，这次还是做加热台，同样选了厚点的。而且这次用铝基板，厚度这点增加对温升速度影响几乎可以忽略。

面积、功率、铜厚，这 3 个因素决定了线宽线距，采用蛇形走线时，比如：

蓝色为铜层

总线长可以近似为：

式中，

总长度

板子宽度

线宽

线距

板子高度

这里的计算不需要非常精确。上面是一种绕法，还有一种方式是在一条边走直线，然后开始满绕，线长计算跟图示这种不会差很多。我直觉图示这种 emi 应该更小，后面有时间可以验证下。

下面是电阻的计算：

对于 PCB 走线

PCB走线示意图

电阻

其中，

走线电阻

电阻率温度系数，对于铜，近似为 3.9E-3

导体温度

常温常压下铜的电阻率，近似为 1.7E-8

导体长度，这里即是 PCB 走线长度

导体厚度，这里即是 PCB 走线铜厚

导体宽度，这里即是 PCB 走线宽度

计算时注意统一量纲，全部采用国际单位制就很好统一了。对于常温，也有一说是 20℃，这里对结果影响不大。

功率一定，电压大电流就小，电压小电流就大，一般我们为了减小线损，会采用大电压小电流，这也是网上卖的大多数加热台采用的方式，但是我觉得对于手边应用的设备，工作电压不宜超过 30V，按 30V 计算，工作电流是 7A，电阻为 4.3Ω，经过计算，采用了 1mm 线宽、1mm 线距，这样算下来在 250℃ 时电阻约 4.6Ω。

板子已开源，可以在 Github 下载源文件，也可以拿 Gerber 直接去打样。

样板收到后测了下常温电阻约 1.8Ω，与计算结果比较接近。

然后用直流电源测试了一下加热效果：

4A，50s

在 4A 电流下，50s 左右温度就上升到 160℃ 以上，后面有时间再进行详细测试。

编辑：黄飞