應(yīng)用領(lǐng)域
產(chǎn)品應(yīng)用：汽車應(yīng)用說(shuō)明
出于成本和小型化的原因，汽車電子中檢測(cè)100A以下的電流越來(lái)越多地使用SMD封裝的精密取樣電阻，阻值要求低至300微歐，在汽車電子應(yīng)用中，Isabellenhuette公司可以提供SMx，LMx，VMx和BVx系列的產(chǎn)品，所有這些產(chǎn)品都是使用兩端子設(shè)計(jì)和優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)，選擇合理的PCB布線方式，兩引線設(shè)計(jì)完全可以消除端子和焊點(diǎn)接觸電阻的影響并達(dá)到四引線的檢測(cè)精度。
對(duì)于電流檢測(cè)在燃油直噴系統(tǒng)，變速箱控制，前燈控制，車窗控制和引擎管理模塊中的應(yīng)用，一個(gè)使用銅基板來(lái)實(shí)現(xiàn)散熱和電氣連接的合理架構(gòu)，能夠完美地秉承錳鎳銅合金的優(yōu)良特性，非常高的持續(xù)和脈沖功率，低于0.1nH的電感值，5 mW~5W的阻值范圍，從1206，2010，2512到2817的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸，0.5~3W的負(fù)載能力，高達(dá)0.5%的精度，以及低至13 K/W的熱內(nèi)阻。
兩引線設(shè)計(jì)的倒裝系列提供了低至1mW的阻值，當(dāng)阻值低于3mW時(shí)，這種設(shè)計(jì)不使用基板，對(duì)于更高的阻值，絕緣的鋁質(zhì)基板覆蓋在上面做為載體和熱傳導(dǎo)介質(zhì)。這個(gè)系列的阻值是從1 mW到 0.5W，封裝尺寸是2512， 2010，1206和 0805，精度1.0%時(shí)，負(fù)載從2W到0.25W，熱內(nèi)阻可以低到15K/W。被廣泛用于點(diǎn)火控制模塊，變速箱控制，發(fā)動(dòng)機(jī)管理模塊，車窗升降器等。
典型應(yīng)用也包括開(kāi)關(guān)電流調(diào)節(jié)器和有特殊要求的PWM功率控制器，例如，最大工作電流100A的散熱器風(fēng)扇；工作在+140℃的環(huán)境溫度的風(fēng)扇；要求工作在EMV Level 5的電子油泵或者工作效率高達(dá)94~98%的電子水泵等應(yīng)用都要求對(duì)馬達(dá)進(jìn)行保護(hù)，也適合使用表面貼裝電阻。用ISA-WELD技術(shù)制成的合金電阻，適用于PCB、DCB、MIS基板或者含引腳支架鍵合的應(yīng)用，阻值范圍從100mW到4 mW，1%精度下額定功率到5W，熱內(nèi)阻低至2K/W?！ ?br /> 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
汽車電子中有一種應(yīng)用的需求在不斷增加，它需要對(duì)數(shù)百安甚至上千安培的電流進(jìn)行大動(dòng)態(tài)，高精度和高分辨率的測(cè)量，同時(shí)對(duì)于毫安級(jí)的電流也要求有極高的測(cè)量精度和分辨率，比如乘用車，卡車和混合動(dòng)力汽車的電池和電源管理系統(tǒng)。
ISA-ASIC就是針對(duì)這種應(yīng)用而推出的解決方案，包括一個(gè)完整的4通道的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它具有16比特分辨率和許多特殊的功能，這種完全不需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，與復(fù)合材料制成的低阻值分流器電阻構(gòu)成了接近理想的電流傳感器。一方面，它可以實(shí)時(shí)，線性，大動(dòng)態(tài)，高精度地測(cè)量高達(dá)1500安的電流，另一方面，在低采樣速率情況下，還能達(dá)到幾毫安的分辨率。 ISA-ASIC只需要±5V/3mA的單電源即可工作，被測(cè)信號(hào)可以是雙極信號(hào)甚至可以低于電源電壓，除了可以測(cè)量電流外，還能同時(shí)測(cè)量溫度和電壓。ISA-ASIC是目前汽車電池和電源管理系統(tǒng)的最佳選擇。
用于儀器儀表取樣：采樣電阻基于磁場(chǎng)的檢測(cè)方法（以電流互感器和霍爾傳感器為代表）
采樣電阻具有良好的隔離和較低的功率損耗等優(yōu)點(diǎn)，因此主要在驅(qū)動(dòng)技術(shù)和大電流領(lǐng)域被電子工程師們選用，但它的缺點(diǎn)是體積較大，補(bǔ)償特性、線性以及溫度特性不理想。對(duì)于電流檢測(cè)的原理，目前主要有兩種的檢測(cè)：基于磁場(chǎng)的檢測(cè)方法和基于分流器的檢測(cè)方法。 由于小體積的高精度低阻值采樣電阻器的實(shí)用化，以及數(shù)據(jù)采集和處理器性能的大幅度提升，已經(jīng)導(dǎo)致傳統(tǒng)的基于分流器的電流檢測(cè)方法的技術(shù)革新，并使新的應(yīng)用成為可能。 采樣電阻又稱電流檢測(cè)電阻，也有人翻譯為電流傳感電阻器，英語(yǔ)翻譯為current sensing resistor,采樣電阻阻值一般小于1歐姆，我見(jiàn)過(guò)的最小阻值是0.1毫歐，常用用的有0.025歐，0.028歐，0.05歐等。原理：將采樣電阻串入電路中，根據(jù)歐姆定律，當(dāng)被測(cè)電流流過(guò)電阻時(shí)，電阻兩端的電壓與電流成正比，轉(zhuǎn)換為電壓型號(hào)進(jìn)行測(cè)量。低電感：在當(dāng)今的很多應(yīng)用中需要測(cè)量和控制高頻電流，分流器的寄生電感參數(shù)也得到了大幅改善。表面貼裝電阻器的特殊的低電感平面設(shè)計(jì)和合金材料的抗磁特性，金屬底板，以及四引線連接都有效降低了電阻器的寄生電感
采樣電阻熱電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)溫度輕微升高或者降低時(shí)，在不同材料的接觸面上會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種效應(yīng)對(duì)低阻值電阻的影響非常重要，盡管通常情況下熱電勢(shì)數(shù)值非常小，但微伏級(jí)的熱電勢(shì)能夠嚴(yán)重地影響測(cè)量結(jié)果。長(zhǎng)期穩(wěn)定性：對(duì)于任何傳感器來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)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(zhǎng)，太細(xì)。我在使用linear LTC4100做充電管理時(shí)，第一版PCB由于忽略了這一點(diǎn)，走線有點(diǎn)長(zhǎng)，導(dǎo)致充電電流無(wú)法達(dá)到我的設(shè)定值，后來(lái)查了很久才發(fā)現(xiàn)是這個(gè)問(wèn)題。
采樣電阻應(yīng)用場(chǎng)合：電源管理（如電源監(jiān)控）。開(kāi)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。
選型：常見(jiàn)生產(chǎn)廠家：Vishay, IRC,Ohmite, Bourns, 國(guó)產(chǎn)的主要有國(guó)巨等。PS:電子元件技術(shù)網(wǎng)的選型工具也比較好用。采樣電阻都是精密電阻，精度都在1%以內(nèi)，更好要求時(shí)采用0.05%,甚至0.01%,功率有0.25W,0.5W,1W等。 阻值：和普通電阻一樣，標(biāo)準(zhǔn)阻值為非連續(xù)。表示方法：毫歐電阻可表示為： R001 = 0.001R。25毫歐電阻可表示為： R025 = 0.025R。100毫歐電阻可表示為： R100 = 0.1R。 封裝：常見(jiàn)的封裝有1206/2010/2512。 溫度系數(shù)：是錳鎳銅合金電阻的典型溫度特性曲線，溫度系數(shù)TCR單位為ppm/K,在20或25℃ 時(shí)，TCR=[R（T）-R（T0）]/R（T0） ×（T-T0），對(duì)于溫度系數(shù)的定義，制造商標(biāo)明溫度的上限是必要的，舉例說(shuō)明在+20 -+60℃的溫度范圍內(nèi)，測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)常選用TCR為幾百個(gè)ppm/K 的低阻值的厚膜電阻器，比如TCR 為200 ppm/K的電阻器的溫度特性，即使在如此小的范圍內(nèi)，+50℃的溫度變化就足以導(dǎo)致阻值變化超過(guò)1%.
出于成本和小型化的原因，汽車電子中檢測(cè)100A以下的電流越來(lái)越多地使用SMD封裝的精密取樣電阻，阻值要求低至300微歐，在汽車電子應(yīng)用中，Isabellenhuette公司可以提供SMx，LMx，VMx和BVx系列的產(chǎn)品，所有這些產(chǎn)品都是使用兩端子設(shè)計(jì)和優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)，選擇合理的PCB布線方式，兩引線設(shè)計(jì)完全可以消除端子和焊點(diǎn)接觸電阻的影響并達(dá)到四引線的檢測(cè)精度。
對(duì)于電流檢測(cè)在燃油直噴系統(tǒng)，變速箱控制，前燈控制，車窗控制和引擎管理模塊中的應(yīng)用，一個(gè)使用銅基板來(lái)實(shí)現(xiàn)散熱和電氣連接的合理架構(gòu)，能夠完美地秉承錳鎳銅合金的優(yōu)良特性，非常高的持續(xù)和脈沖功率，低于0.1nH的電感值，5 mW~5W的阻值范圍，從1206，2010，2512到2817的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸，0.5~3W的負(fù)載能力，高達(dá)0.5%的精度，以及低至13 K/W的熱內(nèi)阻。
兩引線設(shè)計(jì)的倒裝系列提供了低至1mW的阻值，當(dāng)阻值低于3mW時(shí)，這種設(shè)計(jì)不使用基板，對(duì)于更高的阻值，絕緣的鋁質(zhì)基板覆蓋在上面做為載體和熱傳導(dǎo)介質(zhì)。這個(gè)系列的阻值是從1 mW到 0.5W，封裝尺寸是2512， 2010，1206和 0805，精度1.0%時(shí)，負(fù)載從2W到0.25W，熱內(nèi)阻可以低到15K/W。被廣泛用于點(diǎn)火控制模塊，變速箱控制，發(fā)動(dòng)機(jī)管理模塊，車窗升降器等。
典型應(yīng)用也包括開(kāi)關(guān)電流調(diào)節(jié)器和有特殊要求的PWM功率控制器，例如，最大工作電流100A的散熱器風(fēng)扇；工作在+140℃的環(huán)境溫度的風(fēng)扇；要求工作在EMV Level 5的電子油泵或者工作效率高達(dá)94~98%的電子水泵等應(yīng)用都要求對(duì)馬達(dá)進(jìn)行保護(hù)，也適合使用表面貼裝電阻。用ISA-WELD技術(shù)制成的合金電阻，適用于PCB、DCB、MIS基板或者含引腳支架鍵合的應(yīng)用，阻值范圍從100mW到4 mW，1%精度下額定功率到5W，熱內(nèi)阻低至2K/W?！ ?br /> 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
汽車電子中有一種應(yīng)用的需求在不斷增加，它需要對(duì)數(shù)百安甚至上千安培的電流進(jìn)行大動(dòng)態(tài)，高精度和高分辨率的測(cè)量，同時(shí)對(duì)于毫安級(jí)的電流也要求有極高的測(cè)量精度和分辨率，比如乘用車，卡車和混合動(dòng)力汽車的電池和電源管理系統(tǒng)。
ISA-ASIC就是針對(duì)這種應(yīng)用而推出的解決方案，包括一個(gè)完整的4通道的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它具有16比特分辨率和許多特殊的功能，這種完全不需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，與復(fù)合材料制成的低阻值分流器電阻構(gòu)成了接近理想的電流傳感器。一方面，它可以實(shí)時(shí)，線性，大動(dòng)態(tài)，高精度地測(cè)量高達(dá)1500安的電流，另一方面，在低采樣速率情況下，還能達(dá)到幾毫安的分辨率。 ISA-ASIC只需要±5V/3mA的單電源即可工作，被測(cè)信號(hào)可以是雙極信號(hào)甚至可以低于電源電壓，除了可以測(cè)量電流外，還能同時(shí)測(cè)量溫度和電壓。ISA-ASIC是目前汽車電池和電源管理系統(tǒng)的最佳選擇。
用于儀器儀表取樣：采樣電阻基于磁場(chǎng)的檢測(cè)方法（以電流互感器和霍爾傳感器為代表）
采樣電阻具有良好的隔離和較低的功率損耗等優(yōu)點(diǎn)，因此主要在驅(qū)動(dòng)技術(shù)和大電流領(lǐng)域被電子工程師們選用，但它的缺點(diǎn)是體積較大，補(bǔ)償特性、線性以及溫度特性不理想。對(duì)于電流檢測(cè)的原理，目前主要有兩種的檢測(cè)：基于磁場(chǎng)的檢測(cè)方法和基于分流器的檢測(cè)方法。 由于小體積的高精度低阻值采樣電阻器的實(shí)用化，以及數(shù)據(jù)采集和處理器性能的大幅度提升，已經(jīng)導(dǎo)致傳統(tǒng)的基于分流器的電流檢測(cè)方法的技術(shù)革新，并使新的應(yīng)用成為可能。 采樣電阻又稱電流檢測(cè)電阻，也有人翻譯為電流傳感電阻器，英語(yǔ)翻譯為current sensing resistor,采樣電阻阻值一般小于1歐姆，我見(jiàn)過(guò)的最小阻值是0.1毫歐，常用用的有0.025歐，0.028歐，0.05歐等。原理：將采樣電阻串入電路中，根據(jù)歐姆定律，當(dāng)被測(cè)電流流過(guò)電阻時(shí)，電阻兩端的電壓與電流成正比，轉(zhuǎn)換為電壓型號(hào)進(jìn)行測(cè)量。低電感：在當(dāng)今的很多應(yīng)用中需要測(cè)量和控制高頻電流，分流器的寄生電感參數(shù)也得到了大幅改善。表面貼裝電阻器的特殊的低電感平面設(shè)計(jì)和合金材料的抗磁特性，金屬底板，以及四引線連接都有效降低了電阻器的寄生電感
采樣電阻熱電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)溫度輕微升高或者降低時(shí)，在不同材料的接觸面上會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種效應(yīng)對(duì)低阻值電阻的影響非常重要，盡管通常情況下熱電勢(shì)數(shù)值非常小，但微伏級(jí)的熱電勢(shì)能夠嚴(yán)重地影響測(cè)量結(jié)果。長(zhǎng)期穩(wěn)定性：對(duì)于任何傳感器來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)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(zhǎng)，太細(xì)。我在使用linear LTC4100做充電管理時(shí)，第一版PCB由于忽略了這一點(diǎn)，走線有點(diǎn)長(zhǎng)，導(dǎo)致充電電流無(wú)法達(dá)到我的設(shè)定值，后來(lái)查了很久才發(fā)現(xiàn)是這個(gè)問(wèn)題。
采樣電阻應(yīng)用場(chǎng)合：電源管理（如電源監(jiān)控）。開(kāi)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。
選型：常見(jiàn)生產(chǎn)廠家：Vishay, IRC,Ohmite, Bourns, 國(guó)產(chǎn)的主要有國(guó)巨等。PS:電子元件技術(shù)網(wǎng)的選型工具也比較好用。采樣電阻都是精密電阻，精度都在1%以內(nèi)，更好要求時(shí)采用0.05%,甚至0.01%,功率有0.25W,0.5W,1W等。 阻值：和普通電阻一樣，標(biāo)準(zhǔn)阻值為非連續(xù)。表示方法：毫歐電阻可表示為： R001 = 0.001R。25毫歐電阻可表示為： R025 = 0.025R。100毫歐電阻可表示為： R100 = 0.1R。 封裝：常見(jiàn)的封裝有1206/2010/2512。 溫度系數(shù)：是錳鎳銅合金電阻的典型溫度特性曲線，溫度系數(shù)TCR單位為ppm/K,在20或25℃ 時(shí)，TCR=[R（T）-R（T0）]/R（T0） ×（T-T0），對(duì)于溫度系數(shù)的定義，制造商標(biāo)明溫度的上限是必要的，舉例說(shuō)明在+20 -+60℃的溫度范圍內(nèi)，測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)常選用TCR為幾百個(gè)ppm/K 的低阻值的厚膜電阻器，比如TCR 為200 ppm/K的電阻器的溫度特性，即使在如此小的范圍內(nèi)，+50℃的溫度變化就足以導(dǎo)致阻值變化超過(guò)1%.
