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
- 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 - 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
- 衰减量dB（如3dB/6dB/10dB）
- 输入阻抗Zin、输出阻抗Zout（射频标准50Ω）
- 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：
- 串联 R1+R2+R3
- 并联 R1//R2//R3
- 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
- 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
- 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
- 微带线（外层单端）
- 耦合微带线（外层差分对，USB/HDMI/以太网）
- 带状线（内层单端）
- 耦合带状线（内层差分）
- 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
- 给定线宽间距 → 算出阻抗
- 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）
- 直流电阻、交流阻抗
- 最大温升、安全载流量
- 脉冲电流耐受值、热阻
- 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
- 输入电流 → 最小安全线宽
- 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。