亞毫歐電阻器帶來電流檢測優勢
發布時間:2023-02-25 責任編輯:lina
【導讀】用於測量負載電流的標準方法之一是在負載線中插入一個低值電阻器並感測其兩端的電壓,圖 1,然後是歐姆定律的模擬或數字實現。
用於測量負載電流的標準方法之一是在負載線中插入一個低值電阻器並感測其兩端的電壓,圖 1,然後是歐姆定律的模擬或數字實現。

圖 1 (a) 電流檢測電阻器可以放置在電源軌和負載之間(高側),或 (b) 負載和地之間(低側);高端檢測更難實施,但在許多情況下具有顯著的係統優勢。資料:Analog Devices
與許多工程決策一樣,選擇使用什麼電阻值是一種權衡。較高值的電阻器會在其端子上產生較高的 IR 壓降和電壓,從而簡化電壓感測並提高 SNR。但是,它會降低可能流向負載的功率,並且這種耗散還會導致電阻器自熱,從而帶來漂移和可靠性問題。
相比之下,較低值的電阻器可限度地減少這種下降,但會帶來精度和 SNR 問題。由於輸入電壓偏移和偏置電流,以及它們隨後的與溫度相關的漂移——所有這會破壞超出允許公差的感測值。
yibanlaishuo,shiyongjiaoxiaozhidedianzuqi,qixiangguandianyajianghegonglvsunhaojiaodi,zongtishanggenghao,danjinzaiyidingchengdushang。yigeqidianzhinanshiquedingdianzuqidedaxiao,shiqizaidianliushiyajiangdayuewei 100 mV。對於許多應用,快速計算 V = IR 可將電流檢測電阻值置於 1 到 10 毫歐之間。然而,在低壓應用中,即使是適度的 100 mV 壓降和相關耗散,也可能超出可接受範圍。
近年來,用於讀取檢測電阻兩端電壓的精密低壓運算放大器的可用性使得亞毫歐電流檢測電阻的使用成為可能。這些運算放大器(例如 Texas Instruments TI INA185和 Analog Devices AD8417)具有超低電壓偏移和偏置電流以及低溫度係數 (tempcos),因此使用此類低歐姆電阻器非常實用。
然而,與幾乎所有的進步一樣,有一係列新的考慮和擔憂。我看到了 TT Electronics 的業務開發工程師 Stephen Oxley 撰寫的一篇出色的應用說明。他討論了如何克服使用這些低歐姆值電流檢測電阻器時固有的挑戰。
在他相對適度的長度和高度可讀性的文章“克服使用亞毫歐 SMD 的挑戰”zhong,tajieshileshiyongzhexiedianzuqiyushenzhihaooujidianzuqibutongdexuduofangshi,yijitamenruhebuqiadangdiyingyongyishiqijingdu,yizhixing,shenzhikexindudouhuishoudaosunhai。
該應用筆記提供了在使用亞毫歐感測電阻器時需要注意的三個方麵:
如何以及為什麼將這些亞毫歐芯片視為一類單獨的組件,而不僅僅是毫歐版本的低價值版本。
如何避免元器件選擇和 PCB 布局設計中的陷阱。
在每個階段量化和化錯誤和變化的方法。
在眾多細節中,有與幾乎強製使用四線開爾文連接相關的問題,以及在何處以及如何進行這些連接的細微差異如何影響性能;預測和適應由不同金屬連接處的熱電效應產生的電壓差;整個傳感組件的電流路徑和電壓傳感回路;並聯使用多個電阻器以降低淨電阻或提高額定功率的不同方法(圖 3);當然,還有不可避免的散熱問題。簡而言之:當您的檢測電阻器本身為亞毫歐姆時,電阻器到電路的路徑和接觸電阻將成為故事的重要組成部分。

圖 3即使是並聯使用兩個電阻器的簡單原理也會在使用超低值電阻器時帶來關於電流路徑的微妙布局考慮。資料:TT Electronics
我不會詳細總結這篇文章;您閱讀它更有意義。請注意,這篇文章幾乎完全是關於電阻器、材料、端接和電流路徑,幾乎沒有提到相關的電子設備——這是您必須計算誤差預算的另一個地方。
zai,zhayikanshiyigejiandaneryouyidexuanze,shijishangchongmanlexuduoweimiaozhichu,yijicuowuyingyongxinzujiandefangfa,congerdixiaoletakenengtigongderenhehaochu。bijing,haiyoushenmebijiancedianzuqiheoumudinglvgengjibendene?
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您是否曾經將新的設計或組件選項視為一種改進的、有(you)益(yi)的(de)替(ti)代(dai)方(fang)案(an),後(hou)來(lai)才(cai)發(fa)現(xian)它(ta)也(ye)有(you)令(ling)人(ren)驚(jing)訝(ya)的(de)缺(que)點(dian)?這(zhe)些(xie)負(fu)麵(mian)因(yin)素(su)是(shi)您(nin)可(ke)以(yi)預(yu)料(liao)到(dao)的(de),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)做(zuo)更(geng)多(duo)的(de)功(gong)課(ke)來(lai)更(geng)好(hao)地(di)評(ping)估(gu),還(hai)是(shi)它(ta)們(men)被(bei)深(shen)埋(mai),有(you)意(yi)或(huo)隻(zhi)是(shi)由(you)於(yu)情(qing)況(kuang)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)?
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