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      不要忽视电流感应电阻的TCR(电阻温度系数)参数

      发布时间:2018年09月10日 10:09    发布者:eechina
      关键词: 电流感应电阻 , TCR , 电阻温度系数
      作者:Bill Schweber

      作为一个电流感应电阻并不是那么简单,通过测量已知电阻的电压来确定电流(I = V/R,欧姆定律,见图1)这一基本的功能是非常重要的,怎样才能变得更简单呢?

      image001.jpg
      图1:电流电感电阻原理图

      原则上借助电阻(“R?#20445;?#21644;相应的压降(“V?#20445;?#20174;B到C)来测量电流(I,从A到D)是非常简单的,但是有一些?#24863;?#30340;问题要承认,当电流很高而且电阻阻值为100 mΩ或者更低时我们要采用四线高阻抗开尔文感应检测法则。

      因此事情并不像看上去那么简单,首先是电阻阻值的问题,一方面较大的阻值会增加电阻压降,为了提高信噪比?#22836;?#36776;?#31034;?#24230;,测量标尺也要变得更大。?#27426;?#21387;降越大功耗就越大,可能会影响整个回路的稳定性,因为在电源和负载之间存在过多的空闲电阻,导致电阻发热量增加,因此阻值?#38477;?#21017;效果越好。?#23548;是?#20917;中很多设计人员会将电阻的最大压降100mV作为折中点,不管选择的电阻值是多少,发热都是必然存在的问题,尤其是存在多个放大器电路,尽管它们的电阻值很小,通常只有?#36127;?#27431;姆,这是不可避免的,电流流动过程中就会产生不同程度的发热。

      这是一个不容忽视的事实,第一个问题是发热会降低电阻的可靠性,频繁的开关带来的影响是最坏的。这是合理?#39029;?#26399;存在的问题。第二个问题也是最直接的问题,发热会改变感应电阻本身的阻值,从而造成电流数值的不准确。

      我们需要做些什么?除非你的电流值在毫?#19981;?#24494;安范围内,这时发热带来的影响是很小的,可?#36234;?#21463;,但是?#26434;?#20854;他情况一个负责的设计师必须采用供应商提供的TCR(电阻温度系数)数据。需要注意的是这可能是一个迭代的过程,考虑到电阻的变化可能会影响电流(取决于驱动部分),这反过来会影响电阻的发热、影响电阻值等等!

      TCR是一个不容忽视的微小参数,它的单位是ppm/℃(每℃温度变化所引起的阻值改变了百万分之几)。1%的普通电阻的TCR系数在几千ppm /°C范围内,整体阻值的变化与电阻的材料、?#23548;?#21151;率以及物理尺寸有关系,?#20197;?#30340;是供应商提供的专用精密的金属箔电阻的TCR系数非常的低。

      他们能够实现这一点是因为采用了铜、锰和其他元素组成的合金材料,从而保证了很低的TCR系数。举个例子,柏恩斯CRL2010-FW-R050ELF是一款50m?#28014;?%参数的器件,其TCR系数大约是±200ppm/°C,?#27426;鳷CR系数?#31995;?#30340;器件也是可用的,?#26434;?#38656;要非常精确测量的仪器应用,TCR系数最低的电阻也具有完整的电阻/温度特征曲线,这些曲线呈抛物线形状,取决于合金混合物材料,对应一个非常复杂的计算公式。举个例子,将铜添加到合金混合物材料中,尽管它具有很高的TCR系数(大约4000ppm/°C),?#27426;?#36825;样做是为了改善整体的散热效果,减少器件自身的发热量,在进行高精度分析时必须考虑电阻的TCR系数。

      当然一些应用可能不需要很高的精度,采?#20040;致?#30340;精度也是可?#26376;?#36275;需求的,?#26434;?#20123;应用采用标准的电阻就可以了,但是其他很多情况确实需要合理的一致性和精确性,电阻的发热和TCR系数会很容易让当前的电流值变得极其的不正常。

      因此?#31995;蚑CR系数的器件应该?#32454;?#30830;定物料清单(BOM),如果想采用?#32479;?#26412;TCR系数?#32454;?#30340;器件应该要经过设计团队的分析和许可后才可以。如果在系统中使用了一系列错误的电流值——比如电动汽车(EV)、混合电动汽车(HEV)(集成了大容量的电池组)、光伏阵列(PV)和电动发动机——可能会产生一系列无法解释的异常错误,造成的后果是性能和效率都不?#32454;瘢?#29978;至有潜在的危险发生。

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      https://www.mouser.cn/blog/mqtt- ... hine-communications
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      jlddzeec 发表于 2018-11-5 21:48:18
      好文章。
      bijinyi 发表于 2019-2-12 16:23:25
      学习了
      宝利捷 发表于 前天 09:02
      深圳宝利捷主要生产多段位LED驱动芯片,BL1616是8段×16位LED显示驱动芯片,内置时钟振荡电路,可以动态驱动8段×16位LED数码管,BL16XXX通过I2C线串行接口与单片机等?#25442;?#25968;据电话:13632536608
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