KiCad 10 内置PCB计算工具介绍

一、打开入口

项目管理器主界面：顶部菜单工具 → 计算工具

KiCad PCB 计算器是一组实用工具，可帮助您查找布局中组件的值或其他参数，全部原生中文、无插件、适配多层板/射频/电源设计，覆盖原理图分压、PCB布线、阻抗、过孔、安规、射频、电阻选型全场景。

二、常用工具介绍

1. 稳压器（Regulators）—— LDO/线性电源分压电阻计算

适用：TL431、317、可调LDO分压网络

两种计算模型

1. 标准型（TL431、普通分压基准）
   公式：Vout=Vref⋅R1+R2R2V_{out}=V_{ref} \cdot \frac{R1+R2}{R2}Vout​=Vref​⋅R2R1+R2​
2. 3端型（LM317、LM2596可调开关电源，补偿调整脚静态电流Iadj）
   

2. RF衰减器（射频衰减器）—— 匹配阻抗衰减网络

适用：50Ω射频信号、USB、差分射频、信号衰减匹配

支持4种拓扑

• π型（Pi）、T型、桥式三通、电阻分压型

参数输入

1. 衰减量dB（如3dB/6dB/10dB）
2. 输入阻抗Zin、输出阻抗Zout（射频标准50Ω）
3. 一键算出R1/R2/R3三个电阻精确阻值

附加功能

计算完成后跳转E系列电阻，匹配市面上标准标称电阻，给出误差值。

3. 电阻计算器—— 标称电阻串并联匹配

解决：需要非标阻值，用2~4颗标准电阻串/并联实现

核心参数

• 目标阻值范围：0.0025Ω ~ 4000kΩ
• 支持E3/E6/E12/E24/E96全系列精密电阻
• 可排除仓库缺货电阻值（最多2个）

输出方案

自动列出三类组合并标注误差：

1. 串联 R1+R2+R3
2. 并联 R1//R2//R3
3. 混联 R1+(R2//R3)
   优先推荐误差最小、元件数量最少方案。
   

4. 色环电阻—— 色环解码/反向配色

两种模式

1. 已知色环求阻值：选择4环/5环精密电阻，下拉选每环颜色，实时显示阻值、公差、倍率
2. 已知阻值配色环：输入目标电阻，自动生成对应色环组合

色环标准

黑/棕/红/橙/黄/绿/蓝/紫/灰/白/金/银，支持±1%/5%/10%公差。

5. 传输线—— 射频阻抗/差分阻抗计算（高频核心）

KiCad10支持单端+差分耦合传输线，内置FR4/PTFE板材参数库，自动计算阻抗、线宽、延迟、差分Zodd/Zeven。

支持走线模型

1. 微带线（外层单端）
2. 耦合微带线（外层差分对，USB/HDMI/以太网）
3. 带状线（内层单端）
4. 耦合带状线（内层差分）
5. 共面波导CPW、接地共面波导GCPW（射频天线）

基板参数（PCB叠层）

• Er：介质介电常数（FR4=4.2~4.6）
• TanD：介质损耗
• H：介质厚度（铜到参考地距离）
• T：铜箔厚度（1oz=0.035mm、2oz=0.07mm）
• Rough：铜表面粗糙度（影响高频损耗）

差分专用参数

W：单根走线宽度；S：差分线间距；自动输出：

• Z0：单端阻抗；Zdiff差分阻抗；Zodd奇模；Zeven偶模；传播延迟ps/mm

双向计算

1. 给定线宽间距 → 算出阻抗
2. 给定目标阻抗（如50Ω/100Ω差分）→ 算出所需线宽、线距
   

6. 过孔外径—— 过孔载流、温升、阻抗计算

适用：电源大电流过孔、高速信号过孔热/电性能评估

输入参数

• 成品孔径D、焊环外径、电镀铜厚、板厚、铜箔厚度
• 工作电流、脉冲时长、环境温度

输出结果（右侧表格）

1. 直流电阻、交流阻抗
2. 最大温升、安全载流量
3. 脉冲电流耐受值、热阻
4. 过孔寄生电感/电容（高速信号完整性）

工程用途

大功率电源板核算过孔数量；高速PCB评估过孔阻抗不连续。

7. 走线宽度—— 电流-线宽温升计算

IPC-2221标准算法，根据电流、铜厚、温升、铜到地距离，计算安全走线宽度。

输入条件

• 铜厚度（1oz/2oz）、允许温升（10℃/20℃）
• 走线长度、内层/外层区分（内层散热差，同电流需要更宽）
• 最大工作电流

双向计算

1. 输入电流 → 最小安全线宽
2. 输入现有线宽 → 最大允许电流

实用场景

电源轨、大电流MOS、锂电池走线设计。

8. 电气间距—— 安规爬电/间隙距离

符合IEC/UL安规标准，计算高压走线、铜皮、焊盘之间最小安全间距。

可调参数

• 电压等级、材料组别、污染等级、绝缘类型
• 交流/直流区分

自动输出：空气间隙（电气间隙）、表面爬电距离，直接用于PCB设计规则DRC。