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合金采樣電阻|特點、應(yīng)用及選型注意事項
一、前言
采樣電阻為電流采樣和電壓采樣。電流采樣串聯(lián)電阻值小的電阻,電壓采樣并聯(lián)電阻值大的電阻。而采樣電阻有很多種稱法如電流檢測電阻,電流感測電阻,取樣電阻,電流感應(yīng)電阻等等。那么問題來了,采樣電阻的特點、作用、原理、應(yīng)用又是什么?下面小編帶大家深入了解采樣電阻
二、采樣電阻特點
(1)高功率,因為是合金材質(zhì),所以功率在同體積,同阻值的情況下,功率都會比普通低阻高出一倍,如:2512普通低阻是1W的功率,合金電阻的功率就是2W,3W。
(2)低阻值,最低可以做到0.0001R等。
(3)高可靠性,合金采樣電阻的溫度系數(shù)一般是在75ppm及50ppm以內(nèi),普通低阻的溫度系數(shù)一般在200ppm及200ppm以上。
釋義:采樣電阻一般根據(jù)具體線路板的要求分為插件電阻、合金電阻、取樣電阻;特點:電阻值低、高功率、精度高、高可靠性等;一般電阻值精度在±1%以內(nèi),更高要求的用途采用0.01%精密電阻。國內(nèi)工廠生產(chǎn)的大部分插件電阻都是由康銅和錳銅制成的。
然而,大多數(shù)用戶更需要貼片的高精度電阻來實現(xiàn)采樣功能。這是為了滿足產(chǎn)品小型化產(chǎn)品生產(chǎn)的自動化要求。如低溫系數(shù)、高精度、超低電阻值能滿足用戶要求,當(dāng)然一般制造商在國內(nèi)很少。
三、采樣電阻作用
此外這種采樣電阻是根據(jù)產(chǎn)品使用的功能劃分的電阻。采樣電阻的功能是參考,常用于反饋電路,以穩(wěn)定電源電路為例,為了使輸出電壓保持一定狀態(tài),必須參考輸出電壓的一部分電壓(常用采樣電阻的形式)。如果輸出高,輸入端會自動降低電壓,降低輸出;如果輸出低,輸入端會自動升高電壓,提高輸出。一般用于電源產(chǎn)品、電子、數(shù)字和機(jī)電產(chǎn)品的電源部分,功能強(qiáng)大。采樣電阻經(jīng)常出現(xiàn)在許多電子產(chǎn)品中。
四、采樣電阻的采樣原理
采樣電阻是一種限流元件,導(dǎo)體對電流的阻礙作用大,采樣電阻原理的話,我們便說其采樣電阻大,反之,稱其采樣電阻小。但是采樣電阻并不會因為導(dǎo)體上沒有電流通過而消失,采樣電阻是一個導(dǎo)體的固有屬性,即便導(dǎo)體上沒有電流流過,其采樣電阻也是存在的。
五、采樣電阻應(yīng)用
采樣電阻應(yīng)用場合:電源管理(如電源監(jiān)控)。開關(guān)電源SMPS(DC-DC, 充電管理,電源適配器)。如Linear的4100系列鋰電池充電電路,采用采樣電阻控制充電電流。
六、采樣電阻應(yīng)用注意事項
采樣電阻熱電動勢,當(dāng)溫度輕微升高或者降低時,在不同材料的接觸面上會產(chǎn)生熱電勢,這種效應(yīng)對低阻值電阻的影響非常重要,盡管通常情況下熱電勢數(shù)值非常小,但微伏級的熱電勢能夠嚴(yán)重地影響測量結(jié)果。長期穩(wěn)定性:對于任何傳感器來說,長期穩(wěn)定性都非常重要。甚至在使用了一些年后,人們都希望還能維持早期的精度。這就意味著電阻材料在壽命周期內(nèi)一定要抗腐蝕,并且合金成分不能改變。端子連接:在低阻值電阻中,端子的阻值和溫度系數(shù)的影響往往是不能忽略的。在PCB layout也要注意采樣電阻的走線不能太長,太細(xì)。
七、采樣電阻選用原則
一般采樣電阻的電阻值在1歐姆以下,屬于毫歐級無感應(yīng)電阻,但有些電阻,有采樣電壓等要求,必須選擇大電阻值電阻,但電阻基數(shù)大,誤差大。在這種情況下,需要選擇高精度的無感應(yīng)電阻(可達(dá)到0.01%精度,即萬分之一精度),使取樣數(shù)據(jù)非常可靠。貼片的超低電阻值電阻(0.0005歐姆、2毫歐、3毫歐、10毫歐等)、貼片合金電阻、大功率電阻(20W、30W、35W、50W、100W)等產(chǎn)品,溫度系數(shù)為正負(fù)5PPM。
八、選擇采樣電阻需要注意以下參數(shù):
(1)尺寸:0201、0402、0603、0805、1206、2512、2725、2728、4527等,隨著產(chǎn)品的高性能低功耗的發(fā)展,移動設(shè)備對采樣電阻的需求不斷增大,且日益需求逐漸小型化,目前采樣電阻最小尺寸可以做到0201、0402、注意應(yīng)用于手機(jī),穿戴設(shè)備以及部分模塊產(chǎn)品上。
(2)阻值:一般采樣電阻都會集中在1R以下。
(3)功率:采樣電阻要進(jìn)行精準(zhǔn)的電流采樣,特別是現(xiàn)在對充電速度要求高的產(chǎn)品。采樣電阻的常規(guī)功率有:0.33W、0.5W、0.75W、1W、1.5W、2W、3W、4W、5W、10W等。
(4)精度:采樣電阻的精度一般為1%與0.5%,但是也有部分要求不高的產(chǎn)品會使用5%的。
(5)溫度系數(shù):這個也是產(chǎn)品溫度性的最關(guān)鍵因素,每個尺寸,每個阻值都會有所不同,但是一般都會在50ppm左右,特殊品除外。
(6)材質(zhì):采樣電阻的材質(zhì)主要有:錳銅合金,康銅合金,鎳銅合金,鎳鉻合金,卡瑪合金,鐵鉻鋁合金等等,目前生產(chǎn)最多,穩(wěn)定性平穩(wěn)及性價比高的是錳銅合金與鐵鉻鋁合金,鐵鉻鋁合金。