引言
电流测量可用于监测许多不同的参数,输入功率就是其中之一。有许多采样元件都可用来测量负载电
流,但没有一种元件能够覆盖所有应用。每种采样元件都有其优点和缺点。比如,分流电阻器的功耗会
导致系统效率下降,而且电流流过分流电阻器产生的压降太大不适合低输出压的应用。DCR(电感直流
阻抗)电流检测威廉希尔官方网站
的优点是可以无损的遥测开关电源中的电流,但 DCR 采样威廉希尔官方网站
的采样精度取决于外围参数(R,C)与电感器的匹配精度。霍尔传感器的优点是能够无损的远程测量较大的电流,缺点是易受环境噪声的影响不容易设计。
总之,对于具体的应用,只有了解每种方法的优点和缺点,才可以充分利用电流检测领域的最新技术来
改进测量精度。
下载:*附件:负载电流的测量方法分析.pdf
分流电阻器
只要在布局和选择检测电阻器时多加注意,即可使用分流电阻器来简单直接地测量电流。检测电阻器的
额定功率和温度系数对设计高精度的电流测量系统非常关键。由欧姆定律可知,在系统设计中使用检测
电阻器并非难事。其缺点是检测电阻器会产生压降,消耗功率,降低了应用的效率。
在选择感测电阻器阻值时,必须要知道检测电阻器上的最大压降和最大电流测量值。
首先,检测电阻器上的压降要尽量小,以降低检测元件的功耗,减少发热,检测电阻发热越少,温度变
化也越小,阻值随温度的变化也越小,其全范围电流检测的精度和稳定性也会越好。
由于大多数电流检测应用中,最小和最大电流都是已知的,设计工程师需要选定分流电阻器的最大压
降。比如,假设被测电流是双向的,最大分流器压降定为±80mV,最大测量电流为±100A。分流电阻器
的阻值可以使用公
公式 1,使用欧姆定律来计算分流电阻器阻值来计算。
公式 1,使用欧姆定律来计算分流电阻器阻值
对这个例子来说,分流电阻器阻值 Rsense的计算结果为 0.8mΩ。表 1 是其他满量程电流情况下分流电阻器
阻值的列表。
检测电阻器的最小额定功率用公公式 2,计算感测电阻器的最小额定功率来计算。
如果检测电阻器的最小额定功率计算结果为 8W。一般经验是选取公式 2 计算的额定功率的 2 倍。这样一
来,即使流过分流电阻器的电流偶尔大于其最大电流,感测电阻器也不至于发生故障。实际上,所选择
的检测电阻器的额定功率与计算结果的比率越大,电阻器在大电流应用中的温升就越小。
检测电阻器的温度系数(TC)会直接影响电流测量的精度。检测电阻器的环境温度变化及电阻器的功耗
引起的温度变化都会导致检测电阻器阻值的变化。不同电流下电阻器温度变化与电阻器的额定功率成反
比。检测电阻器温度变化导致的阻值的变化,又会影响系统测量精度的变化。由于温度升高而造成的电
阻器的阻值变化可用公公式 1,计算温度变化时阻值的变化
来计算。
检测元件阻值的变化与流过电阻器的电流成正比。检测电阻器的封装尺寸也可以影响了其温升。选择检
测电阻器时还应当考虑感测元件封装重要参数的热阻 Θja。Θja是指电阻器与电阻器外部环境之间的热阻。
表 2 列出了常见表贴封装的热阻。
由表 2 可以看出,封装越小,热阻越大。
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