电流检测用电阻的使用特性

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查看: 4396回复: 5 发表于 2019-6-27 10:25:18   只看该作者
检测流过的电流时,要使用电阻。将高电压转换成适于测量的低电压时,要使用电阻分压器。但是,当信号为交流时,特别是频率很高时,会产生各种各样的危害。
在电源电路中,经常要检测负载中流过的电流,因此需要过电流限制、过电流保护的电路。因此,将检测出的电流转换成电压,如图一所示,最简单的方法是将对电路无影响的低电阻直接串联插入到电路中。此方法常备用于电源、电力电子电路中。
图一 检测电子电路中流过的电流的情况很多

在必须惊醒非接触、高绝缘时的电流检测时,如图二所示,如果是直流信号,应用霍尔元件组成的电流传感器;如果是交流信号,使用电流互感器(CT)的例子很多。图一所示的电路是不需要觉得远的电路的电流检测电阻的使用例子。一般地,为了变成低电阻值常使用绕现行的渗碳电阻,这是因为检测大电流的情况很多,消耗功率变大。
在图一所示的电路中的检测电压VS,由电路中流过的电流IO和检测电阻RE1或RS决定。因此要提供电流检测的精度,变成了提高所使用的电阻的精度的问题。
图二 渗碳电阻与釉线电阻例
当流过的电流为直流信号且低频时募集户没有问题;但当流过的电流为交流信号或者是脉冲信号时,必须要注意电阻的电阻值会岁频率变化,因渗碳阻抗、釉线阻抗是绕线结构,故电感LS大,低电阻值时不能忽视
电阻器的端子间的阻抗值用 表示,在高频段使用时,当然要选择LS小的品种。
图片三是实测容许电力5V、0.47Ω的渗碳电阻端子间的阻抗值IZI的例子。在f=100kHz附近,阻抗值开始上升,在f=1MHz附近时,阻抗值达到约1Ω。测定串联阻抗LS时,也存在0.14µH。
图三 0.47Ω,5W渗碳电阻的的电阻频率特性

绕线构造的电阻,从高频上看,与RL串联电路等价。因此在100kHz以上的正弦波或出来脉冲的开关电路中使用时会产生很多的问题。
如果RL串流电路上流过一定电流,用示波器观测其两端产生的感应电压时,需研究电阻具有的电感成分所带来的影响。
图片四是脉冲发生器上升时间为20ns,经由50Ω终端用串联电阻,测定0.47Ω的端子间电压的例子。电阻上流过的电流为I=5÷50=100(mA),0.47Ω两端所产生的电压应该约为47mV,而在电流上升时,却出现了大的电压。世纪检测的电压是用线光标表示的48mV。
图四 0.47Ω电阻,流过脉冲电流时的端子电压波形——注意峰值波形

要想不产生上述问题,应使用等价的串联电感LS小的电阻,即氧化的金属薄膜型电阻或者金属板电阻

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发表于 2019-6-27 10:37:42   只看该作者
请问大功率的贴片采样电阻用于电源类电流闭环控制可以吗,电流应该不超过3A,精度0.1A左右;电阻封装是2512,不太清楚是什么材料

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发表于 2019-6-27 10:49:46   只看该作者
本帖最后由 secret 于 2019-6-27 11:00 编辑
liujie 发表于 2019-6-27 10:37
请问大功率的贴片采样电阻用于电源类电流闭环控制可以吗,电流应该不超过3A,精度0.1A左右;电阻封装是2512 ...

大功率贴片采样电阻精度高,阻力小,比较适用于电流的检测,不过大功率也让它的封装比较大,这方面可以进行取舍,不过影响并不大

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发表于 2019-6-27 13:53:09   只看该作者
谢谢楼主的分享  功率变大 封装也会变得很大吗?

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发表于 2019-6-27 15:41:28   只看该作者
wy2589 发表于 2019-6-27 13:53
谢谢楼主的分享  功率变大 封装也会变得很大吗?

只是相对而言变大了 并不会有太大的影响这点你可以放心

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发表于 2019-6-27 19:42:36   只看该作者
secret 发表于 2019-6-27 10:49
大功率贴片采样电阻精度高,阻力小,比较适用于电流的检测,不过大功率也让它的封装比较大,这方面可以进 ...

我查了一下,贴片电阻高频特性比碳膜电阻要好一点,等效串联电感要小不少
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