尽管低功耗IC的广泛使用（或者正因如此），PCB上的DC电源轨电流仍在不断增加。中等尺寸的电路板需要数十安培甚至更高的电流并不少见。消除产生的I^2 R热量是一个众所周知的热问题，但甚至在此之前还存在一个问题：向负载提供标称电源电压而不会由于PCB走线电阻而导致过大的电压降。
当然，这种现象对电气工程师来说不是什么新闻，而是由欧姆定律和最简单的等式定义的：V = I×R。电压降仅是电流值和路径电阻的函数，并且是与电源电压无关；尽管在给定压降下，1V电压轨的损耗百分比远高于15V电压轨。
负载上的电压降和低压不仅仅只是一个麻烦。当电压处于各种IC允许的规格边缘时，这可能会导致电路完全无法正常工作，或者表现不正常，这通常会变得更糟，因为典型的轨道容差范围为±1％到±5％，具体取决于组件。这就是为什么分析电源和负载之间的压降并应对过多的IR压降至关重要。
电压降的解决方法
可以预期下降多少？同样，这是一个简单的计算。在标准的“ 1盎司”铜覆层（实际上为35μm厚）上，宽度为1毫米，长度为10厘米的PCB走线的电阻约为50mΩ。图1（左）所示的铜在20°C时的电阻率为1.74×10 -8Ω -m。
在10 A的适度电流下（仅沿电源轨的压降为500 mV），如果DC接地回路通过类似的走线而不是宽的接地层运行，则可能甚至是两倍。有很多方便的在线电阻计算器可以解决这种损耗，如图1（右）所示；他们中的许多人还计算温度上升。
图1 PCB迹线中IR降的计算是欧姆定律的直接应用；各种在线计算器都可以使它变得简单。
为了解决这个问题，设计人员可以使用更厚，成本更高的PCB覆层（通常为2盎司/ 70μm），但这只能将损耗减少一半。另一个流行的选择是使用中间总线转换器（IBC）架构进行功率分配，其中较高的电压（例如24 V DC或12/15 V DC）较低的电流分布在整个电路板上，然后根据需要进行本地调节。 IC或子电路所需。这在技术上运作良好，并且通常是“最佳”解决方案，但是额外的DC / DC稳压器以及电路板面积会产生成本。
不，它并没有添加额外的PCB层，但还是要以板材料，掩埋，盲孔，过孔等布局问题为代价。取而代之的是使用“老式”母线。这些通常用于工业环境中，以向电动机及其他设备供电，但是在较小的PCB物理尺寸上是一种选择。母线的概念和实现很简单。母线是一条绝缘的铜带，长边上带有突出的连接销，并且有多种标准长度可供选择。定制长度的价格也可以忽略不计，也可以节省前期非重复工程（NRE）成本，并且最小化交付时间。
图2母线横穿PCB并放置在板孔中，然后将其连接到需要传送功率的板的各个区域。
母线排如何工作
汇流条像其他任何通孔组件一样安装在板上，并增加了一条独立的直流导轨。它可以足够宽和厚，以提供具有亚兆欧电阻的电流路径。这是一种无头痛，易于添加的PCB方法，可为那些高电流轨的布局分配提供更高的自由度。由于先前的宽表面导轨不再妨碍首选信号路径，因此它还有助于实现更好的非功率信号完整性。
母线排还有其他好处。有双层甚至三层版本，因此同一母线可以承载一个或多个电源轨以及地面。如图3所示，母线还提供了使PCB坚硬以抵抗弯曲和振动的第二个好处，随着电路板越来越大，这成为了一个问题。
图3汇流排的第二个好处是，它们可以使电路板变硬以防止弯曲，从而减少了振动引起的应力裂纹，而裂纹可能导致故障。
在将IR损耗降低到可接受的水平之前，如走线更宽，PCB铜更厚，用另一个板层或使用IBC和本地DC / DC调节器等，都具有其有效的作用。