PCB 保險絲與分流電阻走線寬度：大電流板佈局規則
PCB 保險絲與分流電阻佈局應依連續電流、壓降預算與故障能量決定銅尺寸。不要只計算長走線，也要一起審查保險絲焊盤、分流電阻強電流端、Kelvin 取樣點、過孔陣列與連接器出口。
重點整理
- •保險絲與分流電阻封裝常比長直走線更早決定板溫。
- •連續 RMS 電流用於銅發熱，熔斷電流和故障能量需另行檢查。
- •分流電阻需要分開的強電流銅與 Kelvin 感測走線。
- •附近過孔陣列必須按同一電流路徑計算。
- •採購應鎖定成品銅厚、分流封裝、保險絲結構、過孔鍍銅與測試電流。
快速結論
- 保險絲與分流電阻封裝常比長直走線更早決定板溫。
- 連續 RMS 電流用於銅發熱，熔斷電流和故障能量需另行檢查。
- 分流電阻需要分開的強電流銅與 Kelvin 感測走線。
- 附近過孔陣列必須按同一電流路徑計算。
- 採購應鎖定成品銅厚、分流封裝、保險絲結構、過孔鍍銅與測試電流。
決策矩陣
| 電路板情況 | 主要風險 | 建議動作 | 升級條件 |
|---|---|---|---|
| PCB 上的刀片或管式保險絲 | 夾子、保險絲焊盤與焊盤出口發熱 | 兩端使用寬銅並避免大電流熱焊盤 | 保險絲座塑膠、繼電器或外殼升溫 |
| 貼片分流電阻 | 共享銅壓降造成量測誤差 | 強電流入口與 Kelvin 取樣分開 | ADC 出現毫伏級誤差或分流接近功率極限 |
| 電池或馬達控制器路徑 | 故障能量和過孔瓶頸 | 使用短銅皮、多過孔與保守間距 | 故障峰值可在熔斷前損壞銅 |
| 採購用電源入口板 | 供應商更換銅厚或封裝 | 指定成品銅、分流、保險絲封裝與滿電流測試 | 採購替換封裝、鍍層或銅厚 |
尺寸流程
- 定義連續電流、突波電流、最高環境、外殼溫度與允許壓降。
- 先計算長銅段，同時標記同一電流迴路中的保險絲焊盤、分流、連接器出口、頸縮和換層點。
- 分流電阻讓強電流經過大端子，Kelvin 線從指定感測點引出。
- 保險絲檢查真實封裝或座體溫度、銅擴熱及焊點或夾子是否先過熱。
- 過孔陣列要計算單孔電流、成品鍍銅、鑽孔和兩層擴銅。
- 發布包記錄電流、銅厚、分流值、保險絲型號、測試時長和可接受溫升。
保險絲與分流電阻放行清單
| 電路板情況 | 主要風險 | 建議動作 | 升級條件 |
|---|---|---|---|
| 連續電流 | 注明最壞 RMS 電流 | 銅發熱和壓降 | 缺少占空比或外殼溫度 |
| 保險絲介面 | 固定保險絲型號、座體或熔斷銅橋 | 焊盤幾何與局部熱 | 供應商替換類似封裝 |
| 分流佈線 | 強電流與 Kelvin 分開 | 量測精度與抗噪聲 | 感測線接在共享壓降之後 |
| 換層 | 審查過孔數量與鍍銅 | 避免過孔陣列過熱 | 寬銅皮只透過少數過孔換層 |
| 採購資料 | 鎖定成品銅與測試電流 | 避免報價降級 | 銅厚、分流或保險絲被視為可替換 |
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快速問答
PCB 保險絲周圍走線要多寬？
先依連續電流和允許溫升計算，再檢查保險絲焊盤、焊盤出口與過孔轉換。保險絲周圍銅通常要比下游走線更寬。
大電流 PCB 如何佈置分流電阻？
讓負載電流通過短而對稱的強電流銅，並從分流電阻 Kelvin 感測點直接引出感測線。
銅寬按保險絲額定值還是負載電流？
兩者都要用。負載電流決定持續發熱與壓降，保險絲額定值和故障電流決定短時應力。
何時使用 2oz 銅？
當 1oz 焊盤和頸縮在可用空間內無法滿足溫升或壓降目標時，應使用 2oz 銅。
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