DérivationrésistanceLes schémas de circuits sont un composant courant et important dans la conception de circuits électroniques et sont largement utilisés dans des domaines tels que la mesure du courant, les circuits de protection et la distribution de tension. Cet article présentera de manière exhaustive les concepts de base, les points de conception et les compétences d'application des schémas de circuits de résistances shunt, aidera les lecteurs à comprendre en profondeur le principe de fonctionnement et l'application pratique des résistances shunt, et améliorera la précision et l'efficacité de la conception des circuits.
1. Qu'est-ce qu'une résistance shunt ?La résistance shunt est une sorte deRésistance de faible valeurIl est principalement utilisé pour mesurer le courant dans le circuit. Il convertit le courant en signal de tension en le connectant en série dans le circuit et utilise la loi d'Ohm (V=IR) pour réaliser une mesure indirecte du courant. La résistance de la résistance shunt est généralement très faible pour réduire l'impact sur le fonctionnement normal du circuit.2. Structure de base du schéma de circuit de la résistance shuntLe schéma de circuit de la résistance shunt comprend principalement trois parties : l'alimentation, la charge et la résistance shunt. Une résistance shunt est généralement connectée dans la boucle de la charge, et le courant circulant à travers la charge est calculé en mesurant la chute de tension aux bornes de la résistance shunt. La position et la méthode de connexion de la résistance shunt dans le schéma de circuit affectent directement la précision de la mesure et la sécurité du circuit.3. Paramètres clés pour la sélection de la résistance shuntLa sélection d'une résistance shunt appropriée nécessite de prendre en compte les paramètres suivants :Valeur de résistance : si la valeur de résistance est trop grande, la chute de tension sera évidente et affectera la tension de charge ; si la valeur de la résistance est trop petite, le signal de tension sera faible et la mesure sera difficile.Niveau de puissance : La résistance shunt doit résister à la perte de puissance causée par le courant. Si la puissance est trop faible, elle s'éteindra facilement.
Précision et coefficient de température : une résistance de haute précision garantit une mesure précise et un faible coefficient de température réduit l'impact des changements de température ambiante.
4. Méthode de mesure et conception du circuit de la résistance shuntDans la conception de circuits, la tension aux bornes de la résistance shunt est généralement amplifiée via un amplificateur différentiel ou un amplificateur opérationnel pour une conversion AD et un traitement numérique ultérieurs. Lors de la conception, veuillez faire attention à :Le fil de connexion entre la résistance et la borne de mesure doit être aussi court que possible pour réduire les interférences de résistance du fil.Utilisez des fils blindés ou des paires torsadées pour réduire les interférences électromagnétiques.
L'impédance d'entrée de l'amplificateur est élevée pour éviter d'affecter le signal de tension de la résistance shunt.
5. Scénarios d'application typiques du schéma de circuit de la résistance shuntLes résistances shunt sont largement utilisées dans :Module de détection de courant : tel que la surveillance du courant de charge et de décharge dans le système de gestion de la batterie (BMS).Protection de l'alimentation : grâce à la détection du circuit de protection contre les surintensités.
Mesure de puissance : combinée avec des signaux de tension pour calculer la consommation d'énergie.
Contrôle du moteur : surveille le courant du moteur pour éviter les surcharges.
6. Comment dessiner un schéma de circuit de résistance shunt standardLors du dessin d'un schéma de circuit de résistance shunt, les étapes suivantes doivent être suivies :Clarifiez la plage de courant de fonctionnement du circuit et sélectionnez une résistance shunt avec une valeur de résistance et une puissance appropriées.Placez la résistance shunt à l'extrémité basse ou haute du circuit, en fonction des exigences de mesure.
Marquez la valeur de la résistance, la puissance nominale et le niveau de précision de la résistance.
Ajoutez des ports de mesure, tels que la connexion des entrées d'ampli opérationnel.
Utilisez des symboles et des spécifications standard pour garantir que les schémas de circuits sont clairs et compréhensibles.
7. Problèmes courants et solutions dans la conception des schémas de circuits des résistances shuntUne chute de tension excessive affecte la charge : vous pouvez choisir une résistance shunt avec une valeur de résistance inférieure ou optimiser la disposition du circuit.Le signal de mesure est bruyant : utilisez des circuits de filtrage et une technologie de blindage pour améliorer la qualité du signal.
La perte de puissance fait chauffer la résistance : augmentez le niveau de puissance ou utilisez un dissipateur thermique.
La dérive de température affecte la précision des mesures : choisissez une résistance à faible coefficient de température ou installez un circuit de compensation de température.
8. Comparaison de la résistance shunt et du capteur de courant HallBien que les capteurs de courant Hall puissent également mesurer le courant, les résistances shunt présentent les avantages d'un faible coût, d'une structure simple et d'une réponse rapide. Les capteurs à effet Hall conviennent aux applications de mesure de haute tension et d'isolement, tandis que les résistances shunt sont plus adaptées aux applications de basse tension et de haute précision.Le schéma de circuit de la résistance shunt fait partie intégrante de la conception en matière de mesure de courant et de protection des circuits. Grâce à une sélection raisonnable des paramètres de résistance shunt, une conception scientifique de la structure du circuit et l'optimisation des méthodes de mesure, une détection de courant efficace et précise peut être obtenue. Cet article présente systématiquement les concepts de base, les points de conception, les scénarios d'application et les solutions aux problèmes courants des résistances shunt pour aider les ingénieurs et les passionnés d'électronique à mieux comprendre la conception et l'application des schémas de circuit des résistances shunt et à améliorer les performances globales et la stabilité du circuit. À l'avenir, avec le développement de la technologie électronique, l'application des résistances shunt sera plus étendue et les méthodes de conception seront plus diversifiées et intelligentes.
