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技術專題
PCB設計了解電路電流優化
以最簡單的形式，電子電路具有單個導電路徑。電子電路的教科書示例通常包括電池，電阻器和負載。簡單的電路很容易為初學者解釋基本的電氣理論。就電流而言，除了它流動的單導體外，沒有太多選擇。
在實際應用中，電子電路更加復雜。一根導體將分裂成多個分支，然后沿路徑分裂成更多的跡線。但是，這些子電路最終在電源處合并為一個。
基爾霍夫的結定律與導體分支成多條路徑或不同路徑合并時電流的行為有關。路徑分離或合并的點稱為“節點”。
基爾霍夫交界定律。
根據基爾霍夫的結法則，進入一個節點的總電流等于離開同一節點的總電流。它基于這樣的原理：電流在流經閉合電路時不會遭受任何損失。該定律也被稱為基爾霍夫第一定律。
為什么基爾霍夫的連接規則很重要？
知道哪些走線攜帶更高的電流可以采取緩解措施。
基爾霍夫交界線法則指出電流流入等于電流流出。但是，真正的含義超出了簡單的公式。它與知道電路中的每個路徑在何處流過多少電流有關。
忽略基爾霍夫在PCB設計中的連接規則是一個錯誤，尤其是其中更詳細的部分。如果您假設每條路徑中的電流微不足道，那么您將承擔粗心和不必要的風險。雖然電流確實最終增加了，但它會根據電阻較小的路徑進行分配。
如果您的電路處理大功率組件，例如功率晶體管或LED陣列，則導致此類組件的電流會大得多。知道電流會在結處分流，并且有可能在多個路徑中流過大電流，這有助于通過使用足夠大的PCB走線來防止出現熱點。否則，您可能會遇到諸如PCB走線過熱和折斷之類的問題，因為它們無法承受從節點流入的大電流。
當您設計并聯使用多個電池時，基爾霍夫的結規則也將派上用場。該規則有助于確定假設每個電池均相等，則從每個電池獲得的電流量是多少。這些細節有助于確定所需的電池數量與每個電池的預計耐用性。
如何計算通過每個節點的電流？
如果您有一個如上所述的簡單電路，那么無需花費太多精力就能確定流過每個節點的電流。將V = IR的歐姆定律應用于已知的電池電壓值和電阻器就可以了。
但是，計算流經復雜電路的精確電流將是一項艱巨的任務。花數小時（或數天）為每個裝有計算器的節點遍歷公式是不明智的。