Dans la conception de circuits électroniques, le shuntagerésistance(Shunt Resistor) est un composant couramment utilisé pour mesurer le courant. Il permet une détection précise du courant en produisant une minuscule chute de tension dans le chemin du courant. Une sélection raisonnable de la taille de la résistance shunt est cruciale pour garantir la précision des mesures et les performances du circuit. Cet article présentera en détail les facteurs et méthodes clés permettant de déterminer la taille de la résistance shunt afin d'aider les concepteurs à effectuer une sélection scientifique.
1. Mesure de la plage de courantLa première condition pour déterminer la taille de la résistance shunt est de clarifier la plage du courant à mesurer. Si la valeur de résistance est trop grande, la chute de tension du circuit sera trop importante, affectant le fonctionnement normal ; si la valeur de résistance est trop petite, la chute de tension sera trop faible, ce qui ne favorise pas la collecte du signal. Lors de la conception, il est nécessaire de calculer la résistance shunt appropriée R_sh en fonction du courant maximum I_max, afin que la chute de tension V_sh générée corresponde à la plage d'entrée de l'appareil de mesure :V_sh = I_max × R_shIl est généralement recommandé de contrôler la chute de tension entre des dizaines de millivolts et des centaines de millivolts pour garantir la sensibilité de la mesure et éviter une consommation d'énergie excessive.2. Considérations sur la consommation d'énergieLa résistance shunt produira une perte de puissance lors du fonctionnement. La formule de calcul est :P = I² × R_shUne puissance excessive fera chauffer la résistance, affectant la stabilité et la durée de vie. Par conséquent, lors de la sélection d'une résistance shunt, assurez-vous que sa puissance nominale est supérieure à 1,5 fois la puissance calculée et que des mesures de conditionnement et de dissipation thermique appropriées sont utilisées.3. Exigences en matière de précision des mesuresLa précision de la résistance shunt affecte directement la précision de la mesure du courant. Les résistances de haute précision ont généralement des coefficients de température et des écarts de résistance faibles et conviennent aux occasions nécessitant une précision de mesure élevée. Les niveaux de précision courants incluent ±0,1 %, ±0,5 %, ±1 %, etc., qui doivent être sélectionnés en fonction des besoins réels lors de la conception.4. Effet du coefficient de températureLa résistance d'une résistance change avec la température et le coefficient de température (ppm/°C) est une mesure de cette caractéristique. Une résistance shunt avec un faible coefficient de température peut garantir des résultats de mesure stables à différentes températures de fonctionnement, ce qui est particulièrement important dans les environnements à températures élevées ou à changements de température fréquents.5. Matériaux de résistance et formes d'emballageLes matériaux couramment utilisés pour les résistances shunt comprennent les films d'alliage, les feuilles métalliques, etc. Différents matériaux ont des caractéristiques de stabilité de résistance et de température différentes. La forme de l'emballage affecte la capacité de gestion de la puissance et les performances de dissipation thermique de la résistance. La sélection doit prendre en compte les exigences en matière d'espace sur la carte et de dissipation thermique.6. Exigences de réponse en fréquenceDans les situations de mesure haute fréquence, les effets d'inductance et de capacité de la résistance shunt peuvent affecter la précision de la mesure. À ce stade, une résistance shunt à faible inductance doit être sélectionnée, ou une résistance spécialement conçueshuntercomposants pour assurer la réponse en fréquence.7. Compatibilité des circuitsLa résistance et la puissance de la résistance shunt doivent également être compatibles avec le circuit d'acquisition du signal ultérieur. Par exemple, la plage de tension et la résolution de l'entrée ADC limiteront la sélection des résistances shunt pour garantir que le signal mesuré se situe dans une plage acceptable.8. Coût et approvisionnementDans le but de garantir les performances, un contrôle raisonnable des coûts et des canaux d'approvisionnement de la résistance shunt sont également des facteurs à prendre en compte lors de la conception. Les résistances shunt avec des spécifications communes sont plus faciles à acheter et à un prix raisonnable.La détermination de la taille de la résistance shunt est un processus qui prend en compte de manière exhaustive de nombreux facteurs tels que la plage de courant de mesure, la consommation électrique, la précision des mesures, les caractéristiques de température, le matériau d'emballage, la réponse en fréquence et la compatibilité des circuits. Une sélection raisonnable de résistances shunt peut non seulement garantir la précision et la stabilité de la mesure du courant, mais également améliorer les performances et la fiabilité de l'ensemble du circuit. Les concepteurs doivent déterminer scientifiquement la valeur de résistance et les spécifications de la résistance shunt en fonction des exigences spécifiques de l'application et en les combinant avec les points ci-dessus pour garantir les meilleures performances du système de mesure.
