取样电阻(一)

2.四引线结构

当电流检测电阻值已小到几毫欧时,其引线的电阻造成的误差则不能忽略,为此开发出四引线结构,如图4所示.接近电阻根部的两引线为测量VRS端,另两根引线为电流的通路.在电阻根部测量RS上的电压(消除了引线电阻的测量误差)是精密测量方法,也称为凯尔文(Kelvin)测量法.

图4 四引线结构

3.RS的允差要求小

为保证电流测量的精度,RS的允差要求小.一般精密电阻的允差可达±0.01%,但电流检测电阻值很小时(如RS=2mΩ),其允差达不到±1%,目前其允差可做到±0.5%.一般允差为±0.5%~±5%.

图5 70℃时降功耗使用

4.温度系数(TCR)要求小

在测量大电流时,RS的功耗可达1W以上,自身会发热,若Rs自身温度系数大,则电阻值发生变化而引起测量误差.另外,环境温度TA也会影响Rs的阻值变化,所以要求RS的温度系数小.目前典型的电流检测电阻的TCR为 ±1~±15×10-6/℃(在TA=0~60℃时,RS1Ω).除要求其TCR小外,还要求有长期稳定性.

5.额定功率大

为满足大电流的测量,其额定功率一般为1~3W,某些功率电流检测电阻在加散热片的条件下可达10W(允许测更大的电流).

表2 LR的外廓尺寸及焊盘尺寸-允差

6.允许环境温度(TA)宽

电流检测电阻的工作温度范围宽,一般为-55~+125℃.有一些可达150℃.但大部分RS在25℃后要降功耗使用,个别的RS可在70℃后才降功耗使用.例如,某电流检测电阻在25℃时的额定功耗为1W,在100℃的工作温度时,其允许的功耗已降到50%即0.5W;若在150℃工作温度条件下,则允许功耗降到20%即0.2W.这一点在实际使用时十分重要.

表3 几种典型的电流检测电阻

7.热电动势要小

典型值为0.05 μV/℃.

典型的电流检测电阻

电流检测电阻的生产厂家很多,同一生产厂家也会生产出几种或几十种不同的电流检测电阻(如不同的电流测量范围、不同的精度、不同的封装等).这里介绍KAT公司的高精电流检测电阻LR系列和CS系列及一些同类产品.

1.主要特点

LR系列高精度电流检测电阻的主要特点:

①温度系数最大值为±15×10-6/℃;

②额定功率为1~4W;

③阻值允差±0.5%-5%;

④阻值范围0.25 mΩ~420mΩ;

⑤最大检测电流可达80A

;⑥贴片式元件(SMD);

⑦四端精密凯尔文结构,提高测量精度;

⑧有无铅产品;

⑨工作温度范围-55~+155℃.