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技术专题
PCB设计了解电路电流优化
以最简单的形式，电子电路具有单个导电路径。电子电路的教科书示例通常包括电池，电阻器和负载。简单的电路很容易为初学者解释基本的电气理论。就电流而言，除了它流动的单导体外，没有太多选择。
在实际应用中，电子电路更加复杂。一根导体将分裂成多个分支，然后沿路径分裂成更多的迹线。但是，这些子电路最终在电源处合并为一个。
基尔霍夫的结定律与导体分支成多条路径或不同路径合并时电流的行为有关。路径分离或合并的点称为“节点”。
基尔霍夫交界定律。
根据基尔霍夫的结法则，进入一个节点的总电流等于离开同一节点的总电流。它基于这样的原理：电流在流经闭合电路时不会遭受任何损失。该定律也被称为基尔霍夫第一定律。
为什么基尔霍夫的连接规则很重要？
知道哪些走线携带更高的电流可以采取缓解措施。
基尔霍夫交界线法则指出电流流入等于电流流出。但是，真正的含义超出了简单的公式。它与知道电路中的每个路径在何处流过多少电流有关。
忽略基尔霍夫在PCB设计中的连接规则是一个错误，尤其是其中更详细的部分。如果您假设每条路径中的电流微不足道，那么您将承担粗心和不必要的风险。虽然电流确实最终增加了，但它会根据电阻较小的路径进行分配。
如果您的电路处理大功率组件，例如功率晶体管或LED阵列，则导致此类组件的电流会大得多。知道电流会在结处分流，并且有可能在多个路径中流过大电流，这有助于通过使用足够大的PCB走线来防止出现热点。否则，您可能会遇到诸如PCB走线过热和折断之类的问题，因为它们无法承受从节点流入的大电流。
当您设计并联使用多个电池时，基尔霍夫的结规则也将派上用场。该规则有助于确定假设每个电池均相等，则从每个电池获得的电流量是多少。这些细节有助于确定所需的电池数量与每个电池的预计耐用性。
如何计算通过每个节点的电流？
如果您有一个如上所述的简单电路，那么无需花费太多精力就能确定流过每个节点的电流。将V = IR的欧姆定律应用于已知的电池电压值和电阻器就可以了。
但是，计算流经复杂电路的精确电流将是一项艰巨的任务。花数小时（或数天）为每个装有计算器的节点遍历公式是不明智的。