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：

1. 面积
2. 功率
3. 铜厚
4. 板厚

我看了下网上卖的加热台，比如这两款：

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：

总线长可以近似为：

$$L\approx \frac{W}{w+d}\times H$$

式中，

$L:$ 总长度

$W:$ 板子宽度

$w:$ 线宽

$d:$ 线距

$H:$ 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

电阻

$$R=\frac{(1+\alpha (t-25℃))\rho \cdot L}{T\cdot W}$$

其中，

$R:$ 走线电阻

$\alpha :$ 电阻率温度系数，对于铜，近似为3.9E-3

$t:$ 导体温度

$\rho :$ 常温常压下铜的电阻率，近似为1.7E-8

$L:$ 导体长度，这里即是PCB走线长度

$T:$ 导体厚度，这里即是PCB走线铜厚

$W:$ 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。

GitHub项目地址：https://github.com/pengwon/pcb-heater

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：

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。

公众号 | FunIO
微信搜一搜 “funio”，发现更多精彩内容。
个人博客 | blog.boringhex.top