電流感測電阻

電流感測電阻

採樣電阻又稱為電流檢測電阻,電流感測電阻,取樣電阻,電流感應電阻。

概況

用簡單的話描述就是一個貼片採樣電阻,阻值較小的電阻,串聯在電路中用於把電流轉換為電壓信號進行測量。

作用:

此類電阻,是按照產品使用的功能來劃分電阻。取樣電阻功能上就是做為參考,常用在反饋電路里,以穩壓電源電路為例,為使輸出的電壓保持恆定狀態,要從輸出電壓取一部分電壓做參考(常用取樣電阻的形式),如果輸出高了,輸入端就自動降低電壓,使輸出減少;若輸出低了,則輸入端就自動升高電壓,試輸出升高。一般使用在電源產品,或者電子,數碼,機電產品的電源部分,功能強大。在眾多電子產品上均常看到取樣電阻。

特點:

採樣電阻一般使用的都是精密電阻,阻值低,精密度高,一般在阻值精密度在±1%以內,更高要求的用途時會採用0.01%精度的電阻。國內工廠生產的大部分都是以錳銅為材質的外掛程式電阻,但是,廣大的用戶更需要的是貼片的高精密電阻來實現取樣功能,這是為了滿足產品小型化產品生產的自動化的要求。能夠生產在低溫度係數,高精密度,超低阻值上做到滿足用戶要求電阻的廠商在仿貼片採樣電阻國內是很少的。

一般採樣電阻的阻值會選在1歐姆以下,屬於毫歐級電阻,但是部分電阻,有個採樣電壓等要求,必須選擇大阻值電阻,但是這樣電阻基數大,產生的誤差大。這種情況下,需要選擇高精度的電阻。

挑戰

為了操作安全或對電流進行控制,電子產品越來越多地使用各種電流感測裝置。電流感測常用於以下兩方面:1)過電流保護,監測流過發動機或電源輸出線的電流,如果負載過大就降低電壓;2)多相負載平衡,監測每條有電流的線上的安培數值,並對實時回響產生影響。使用電流感測電阻能夠提供簡單的電流感測信號,對電流變化作出線性回響,從而能夠保證電路在很大溫度範圍內可靠工作。

介紹

無論是對汽車、計算機或伺服器中過電流的反饋,或是對筆記本電腦中多相電流負載的平衡,在這些套用中使用電流感測電阻時,選擇適當的電流感測電阻一定要考慮到單個設備的散熱管理。

在電力電子領域的電流感測電路中,開放式金屬元件電阻以及金屬帶狀線貼片電阻是眾多電阻器中最常用的兩種設備。這兩種設備在電氣特性、機械應力以及散熱管理等方面都有所金屬帶狀線貼片電阻更有優勢,尤其是在散熱管理方面。

與金屬帶狀線貼片電阻相比,開放式電阻有一些設計上的差異,儘管看起來很微不足道,但在技術上確有很顯著的優勢。這些優勢是由零部件外形上的不同造成的。開放式電阻的焊接條是嵌入到一個不完全的橢圓形當中,而金屬帶狀線貼片電阻則是小型的“頂帽外形”。許多工程師相信零部件的這種差異具有十分重大的意義,這兩種零部件應當被看成是技術上的特別的發明。

特徵

它們的外形特徵在電氣特性上的不同則體現於元件中銅質端子與電阻合金的比率。電阻的電氣特性是端子與電阻材料的電氣特性的綜合作用的結果。電阻溫度係數(TCR)是一個關鍵的電氣特性,它決定了在很大的工作溫度範圍內元件的穩定性。電阻的TCR結合了銅質端子的高TCR (3500 至4000 /℃)以及經過挑選的電阻合金的低TCR(一般為 20 /℃)。開放式金屬元件電阻的電阻合金是焊接到銅質端子的外部邊緣的,而金屬帶狀線貼片電阻的電阻合金是焊接在端子內部的。這樣,在整個元件電阻中金屬帶狀線貼片電阻中銅質端子的電阻就比開放式電阻要大。因此,由於金屬銅的TCR 非常高,這對元件的總 TCR 值的影響要大得多。

比較

對於緩解在惡劣的溫度環境或是製造過程中引起的機械應力,開放式電阻也要比金屬帶狀線貼片電阻的表現好得多。在惡劣的溫度環境中——如,汽車或空間套用,甚至是諸如筆記本電腦這種封閉的,通風不良的電路——由於現有材料熱膨脹係數不同而產生了機械應力。熱膨脹應力導致焊接點破裂,最惡劣的情況下可能造成開路。開放式電阻的外形只會使元件產生輕微的彎曲,大大地減輕了應力帶來的損害。而金屬帶狀線貼片電阻只能輕微緩解由發熱引起的機械應力。比較而言,開放式電阻能夠緩解機械應力,而金屬帶狀線貼片電路則往往因應力發生故障,因而通常會選擇開放式元件。應力的減輕同樣還讓用戶更靈活地採用各種方式設計電路板,因為開放式金屬元件電阻可以承受電路板的彎曲,這在生產過程中的底板成形階段中是很常見的。

從定義上講,電阻將電能轉化成熱能,因此影響元件散熱管理的設計特性就成為關鍵的設計特徵。與金屬帶狀線貼片電阻相比,開放式電阻的一些設計標準能夠提供更優越的散熱性能。在元件內,熱能是通過焦耳熱產生的,並且能量密度(通常是以單位面積的瓦特數計算)也是這些元件的關鍵特性。

PT 系列

PT系列電流感測電阻,具備精確溫度係數特性,強化產品對電流感測的穩定性,特別適用於高階攜帶型套用,如智慧型型手機、小筆電和各類隨身型儲存產品。電流感測電阻已獲得認證,PT系列的推出,顯示對於客制化產品的開發能力。

電阻PT的特性

PT系列電流感測電阻尺寸範圍涵蓋0402/0603/0805/1206/2010/2512,相較現有的RL系列,電阻溫度係數(Temperature coefficient ofresistance,TCR)表現大幅精進,最低可達75/℃。此外,PT系列還具備低阻值的特性,最低可至100mΩ。上述特性賦予產品出類拔萃的效能和可靠度,提供設計空間緊密、功能匯聚度高的攜帶型產品,如智慧型型手機、小筆電等更精確的電流感測功能。

電阻PT的套用

RL系列電流感測電阻產品已經大量普及於筆記本電腦、電源供應器和手機。結合研發、生產技術與製程,以溫度係數特性推出PT系列,使電阻飄移極小化。電流感測電阻的未來趨勢將朝更小尺寸、更高功率和更小的電阻溫度係數發展。計畫在PT系列之後,將推出相同尺寸與阻值但兩倍功率的版本,提供完備的尺寸和功率選擇。

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