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贴片采样电阻的那点事

转自:

http://blog.21ic.com/user1/8346/archives/2012/88749.html

一.介绍

电流检测的原理主要有两种:基于磁场和分流器的检测方法。基于磁场的检测方法(以电流互感器和霍尔传感器为代表)具有隔离性好、功率损耗低的优点。因此,电子工程师主要选择驱动技术和大电流领域,但其缺点是体积大、补偿特性、线性和温度特性差. 由于小体积高精度低电阻的实用性,以及数据采集和处理器性能的显著提高,它导致了基于分流器的传统电流检测方法的技术创新,使新的应用成为可能。

采样电阻和电流检测电阻也被翻译成电流传感电阻,英语被翻译成current sensing resistor,采样电阻值一般小于1欧姆,我见过的最小电阻值为0.1毫欧,常用0.025欧,0.028欧,0.05欧等。原理:根据欧姆定律,当被测电流通过电阻时,电阻两端的电压与电流成正比,转换为电压型号进行测量。

二、应用场合:

1.电源管理(如电源监控)。

2.开关电源SMPS(DC-DC, 充电管理,电源适配器)。

如Linear的4100系列锂电池充电电路,采用采样电阻控制充电电流。

三、选型:

常见厂家:Vishay, IRC,Ohmite, Bourns, 国内主要有国巨等。PS:电子元件技术网的选型工具也比较好用。

采样电阻为精密电阻,精度在1%以内,要求更好时使用0.05%,甚至0.01%,功率有0.25W,0.5W,1W等。

1. 电阻值:与普通电阻一样,标准电阻值不连续。表示方法: 1毫欧电阻可表示为: R001 = 0.001R 25毫欧电阻可表示为: R025 = 0.025R 100毫欧电阻可以表示为: R100 = 0.1R

2.包装:常见的包装有1206/2010/2512。

3. 温度系数:

它是锰镍铜合金电阻的典型温度特性曲线TCR单位为ppm/K,在20或25℃ 时,TCR=[R(T)-R(T0)]/R(T0) ×(T-T0)对于温度系数的定义,制造商有必要标明温度的上限,例如 20 - 60℃在温度范围内,经常选择测量系统TCR为几百个ppm/K 厚膜电阻器的低阻值,如TCR 为200 ppm/K即使在这么小的范围内,电阻器的温度特性, 50℃温度变化足以导致阻值变化超过1%。

4.热电动势

当温度轻微升高或降低时,不同材料的接触表面会产生热电位,这对低电阻的影响非常重要。虽然热电位值通常很小,但微伏热电位会严重影响测量结果。

5. 长期稳定性

长期稳定性对任何传感器都非常重要.即使在使用了,人们也希望保持早期的精度.这就意味着电阻材料在寿命周期内一定要抗腐蚀,并且合金成分不能改变。

6. 端子连接

端子的电阻和温度系数对低电阻的影响往往不容忽视。PCB layout还要注意采样电阻的布线不能太长太细。linear LTC4100做充电管理时,第一版PCB由于忽略了这一点,布线有点长,充电电流达不到我的设定值。后来查了很久才发现是这个问题。

7.低电感

在当今的许多应用中,需要测量和控制高频电流,分流器的寄生电感参数也大大提高.特殊的低电感平面设计和合金材料的抗磁性、金属底板和四引线连接都有效地降低了电阻的寄生电感. 然而,电路板上的取样端子和电阻构成了环形结构,为了避免电流产生的磁场和周围磁场形成的感应电压,需要强调的是,取样信号线形成的区域越小越好。最理想的是微带线设计。

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