ตัวต้านทานความรู้สึกปัจจุบันใช้แทร็ก PCB

ฉันต้องการประหยัดในการซื้อตัวต้านทานแบบใช้ความรู้สึกและใช้แทร็ก PCB ฉันต้องการความรู้สึกถึง 2.5A และฉันต้องการออกแบบการติดตามดังนั้นมันจึงมีความต้านทาน 0.1 โอห์ม นี่เป็นวิธีที่ดีหรือไม่? นอกจากนี้ทุกคนสามารถแชร์การคำนวณเกี่ยวกับวิธีกำหนดความยาวและความกว้างของแทร็คโดยสมมติว่ามีความหนาทองแดง 1 ออนซ์ได้หรือไม่

ข้อเสียเปรียบหลักสองประการนั้นเกี่ยวข้องกับความแม่นยำ: ความทนทานเริ่มต้นและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ

ความอดทนเริ่มต้น

PCBs ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อคลายความคลาดเคลื่อน ความหนาของทองแดงนั้นมีค่าน้อยและไม่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ แม้ความกว้างของสลักอาจมีการเปลี่ยนแปลงได้ คุณอาจได้ค่าความถูกต้องของพื้นที่หน้าตัด 20% เพื่อเริ่มต้นถ้าคุณโชคดีมากถ้าคุณไม่ทำ

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (tempco)

โลหะบริสุทธิ์มีอุณหภูมิสูงชันทองแดงอยู่ที่ 0.4% / C นั่นคือการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน 10% สำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 25C ตัวต้านทานทำจากโลหะผสมที่ได้รับการออกแบบให้มีอุณหภูมิใกล้ศูนย์ tempco

สำหรับการตรวจสอบว่ากระแสไหลหรือไม่หรือแม้กระทั่งองค์ประกอบการรับรู้ในตัวแปลงที่ควบคุมในปัจจุบันซึ่งมันอยู่ภายในลูปข้อเสนอแนะก็อาจจะตกลง สำหรับการวัดสิ่งใดก็ตามที่มีความแม่นยำของรูปร่างหน้าตาให้ใช้ตัวต้านทาน shunt กระแสแยก

ตัวต้านทานแบบแยกจะมีการจัดการพลังงานที่สูงกว่าแทร็ก และถ้าคุณควรโหลดเกินพิกัดอย่างหายนะมันสามารถถูกแทนที่ได้ในขณะที่การสูญเสียแทร็คจะทำให้กระดานขยะ

ก่อนอื่นให้ฉันบอกว่าฉันเห็นด้วยกับคำตอบทั้งหมดที่มีให้แล้ว อย่างไรก็ตามด้วยการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดอย่างง่ายวิธีนี้อาจไม่น่ากลัวเท่าที่ควร

พารามิเตอร์การออกแบบที่ได้รับจากการแก้ไขของผู้เขียนในการปล่อย 0.25V และการสูญเสียพลังงาน 0.6W นี่เป็นวิธีที่มากเกินไปเมื่อพิจารณาว่าเซ็นเซอร์กระแสปกติทำงานตั้งแต่ 1 ~ 10mV น้อยกว่าตัวต้านทานใน 0.6 ~ 5mOhms

หากความต่างของแรงดันไฟฟ้า 1-10mV เข้ากันได้กับวงจรอะไรก็ตามที่วางแผนไว้ความยาวทองแดงที่ต้องการจะลดลงเป็นเซนติเมตรถ้าไม่ใช่มิลลิเมตร ทีนี้ถ้า PCB มีกำลังติดตามจากอินพุตไปยังเอาต์พุตทำไมไม่ลองใช้มันดูเพื่อความรู้สึกปัจจุบัน ความต่างของแรงดันมีอยู่แล้ว! อาร์กิวเมนต์ที่การเบิร์นที่การติดตามนั้นจะทำลาย PCB จะกลายเป็นโมฆะทันที

ข้อโต้แย้งที่เปล่งออกมามากที่สุดที่สองคือสัมประสิทธิ์ความร้อน จุดที่ถูกต้องมาก อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่าการติดตามพลังงานบน PCB จะมีความสามารถในการระบายความร้อนได้สูงกว่าตัวต้านทาน ในความเป็นจริงถ้าทำถูกต้องมันจะเป็นสภาพแวดล้อม แน่นอนว่ายังไม่แม่นยำพอ แต่เรายังไม่เห็นข้อกำหนด @ @ neil-uk ชี้ให้เห็นว่ามีแอพพลิเคชั่นที่ตรวจจับกระแสปัจจุบันก็เพียงพอแล้ว หรือแหลมฉับพลันที่กระแสหลายครั้งสูงกว่าปกติ (เช่นแผงขายรถยนต์)

อาร์กิวเมนต์อื่นคือการตัดแต่งเริ่มต้น ใช่ในการผลิตจำนวนมากมันจะไม่น่าเชื่อถือ แต่สำหรับโครงการแบบครั้งเดียวสามารถทำได้โดยง่ายด้วยการใช้กระดาษทรายละเอียด

ในระยะสั้นเช่นเดียวกับคนอื่น ๆ ฉันจะไม่แนะนำสิ่งนี้ แต่ฉันเชื่อว่ามันเป็นไปได้และเป็นที่ยอมรับในบางสถานการณ์

UPDATE

กำลังอ่านโน้ตของแอปและสะดุดกับAN894จาก Microchip ในหน้า 3 คุณจะพบ "รูปที่ 3: ตัวต้านทาน PCB Shunt" เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับการออกแบบที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูง

ตัวต้านทานทองแดงเพิ่มความต้านทานตามอุณหภูมิ มันมีค่าประมาณ 0.4% ต่อองศาเซลเซียสซึ่งทำให้พวกมันมีความต้านทานต่ำ แต่บางทีคุณก็โอเคกับมัน เพียงจำไว้ว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 25 องศาจะให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น 10%

ในหลักการถ้าคุณมีวิธีวัดความต้านทานที่แท้จริงหรือวิธีรู้อุณหภูมิของร่องรอยคุณสามารถชดเชยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ มักจะไม่เป็นประโยชน์

วิธีการคำนวณความต้านทานของตัวต้านทานโลหะที่มีหน้าตัดสม่ำเสมอมีดังต่อไปนี้:

R = ρ * l / A

R คือความต้านทานρคือความต้านทานจำนวนมากของวัสดุ l คือความยาวของตัวต้านทานและ A คือพื้นที่หน้าตัดของตัวต้านทาน สำหรับการติดตามพื้นที่หน้าตัดคือความหนาของการติดตาม * ความกว้างการติดตาม

สำหรับทองแดงρคือ 1.72 * 10 ^ -8 โอห์มเมตร ดังนั้นใช้มิเตอร์สำหรับความกว้างและความสูงและความยาวทั้งหมดของคุณเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดของหน่วย

หวังว่าจะช่วยให้คุณประเมินว่าจะใช้ตัวต้านทานความรู้สึกทองแดงและวิธีการคำนวณขนาดที่อาจใช้งานได้

ตกลงมาดูกัน มีสองสิ่ง

ครั้งแรกสำหรับ 2.5 A ampacity กว้างติดตามต้องมีอย่างน้อย 42 mils ตามเครื่องคิดเลข BITTELE ตอนนี้ถึง 0.1 โอห์มความยาวร่องรอยจะต้องประมาณ 8.3 นิ้ว ฉันไม่แน่ใจว่าต้นทุนของพื้นที่ PCB สามารถชดเชยค่าตัวต้านทาน $ 1 ได้หรือไม่

ประการที่สองมีความคลาดเคลื่อนการผลิต ความหนาของการชุบอาจแตกต่างกันไปและมีการกัดมากเกินไปทำให้รอยที่แคบลง ดังนั้นค่าของการแบ่งนี้จะแตกต่างกันไปในแต่ละบอร์ด ในการรับความต้านทานตัวต้านทานชิปทั่วไป 0.5% - 0.1% คุณจะต้องทำการปรับเทียบตัวต้านทานแบบตัวเองซึ่งจะมีค่าใช้จ่ายสูง

ตอนนี้คุณตัดสินใจว่านี่เป็นความคิดที่ดีหรือไม่ที่จะใช้การติดตาม PCB แทนที่จะเป็นตัวต้านทาน SMT $ 1 ที่รับประกันได้

คุณสามารถทำสิ่งนี้กับ pcb subtrate เซรามิก ใน FR4 ปกติคุณทำได้ แต่ความอดทนจะไม่ดีและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิจะแย่มาก

สำหรับ 2.5A และ 0.1 Ohm คุณต้องมีการติดตาม 275 มม. 1 มม.

ชุดเครื่องมือ PCB ของ Saturn

อย่างไรก็ตามฉันขอแนะนำตัวต้านทานแบบรับรู้กระแสหรือเซ็นเซอร์ Hall Effect จาก Allegro MicroSystems หรือที่คล้ายกัน

คำตอบอื่น ๆ ได้ครอบคลุมวิธีการนี้ค่อนข้างดี โดยทั่วไปเพียงใช้เครื่องคิดเลขเพื่อหาความกว้างและความยาวของร่องรอย แต่ฉันคิดว่าความคิดเห็นเหล่านี้ระมัดระวังมากเกินไป หากคุณเพียงแค่พยายามตรวจหาแผงขายรถยนต์กระแสเกินหรือสิ่งที่ฉันบอกว่าไม่เป็นไร ฉันทำสิ่งนี้สำเร็จก่อนหน้านี้

คุณควรเข้าใจว่าคุณต้องการความแม่นยำแบบใด ถ้ามันต่ำมาก (ควรเป็นไปตามวิธีนี้) จากนั้นหาว่าคุณสามารถลดแรงดันของการแบ่งและยังได้ความแม่นยำ หากคุณเริ่มต้นด้วย vRef ต่ำและจากนั้นชำระสำหรับความละเอียดเพียง 10-20 จุดคุณควรจะสามารถต้านทานการปัดลงได้