Dans la conception et la mesure de circuits électroniques, le shuntagerésistanceC'est un élément commun et important. Il est principalement utilisé pour mesurer le courant et calculer la valeur du courant grâce à la chute de tension générée par la résistance shunt. Une sélection raisonnable et un calcul précis des résistances shunt sont essentiels pour garantir les performances du circuit et la précision des mesures. Cet article présentera en détail la méthode de calcul de la résistance shunt pour aider les lecteurs à maîtriser les connaissances pertinentes et à optimiser la conception des circuits.
1. Concept de base de la résistance shuntLa résistance shunt fait référence à une résistance connectée en série dans un circuit pour mesurer le courant.Résistance de faible valeurappareil. Il mesure la chute de tension aux deux extrémités, puis calcule le courant en fonction de la loi d'Ohm. Étant donné que la valeur de la résistance est extrêmement faible, la résistance shunt a moins d'impact sur le circuit et convient à une mesure de courant de haute précision.
2. Formule de base pour calculer la résistance du shuntLa formule de base pour calculer la résistance du shunt est basée sur la loi d'Ohm :
\[ R = \frac{V}{I} \]
Parmi eux, R est la valeur de la résistance shunt (unité : ohms Ω), V est la chute de tension aux bornes de la résistance shunt (unité : volts V) et I est le courant traversant la résistance (unité : ampères A). En mesurant la tension et le courant connu, la valeur de la résistance shunt peut être calculée.
3. Déterminez la valeur de résistance de la résistance shuntLors de la sélection d'une résistance shunt, la valeur de la résistance doit être déterminée en fonction du courant maximum et de la chute de tension admissible. Si la résistance est trop grande, la chute de tension affectera le fonctionnement normal du circuit ; si la résistance est trop petite, le signal de tension mesuré peut être trop faible, entraînant une augmentation des erreurs de mesure. D'une manière générale, la chute de tension de la résistance shunt doit être contrôlée dans la plage de dizaines à centaines de millivolts.
4. Tenez compte des puissances nominalesLa résistance shunt générera de la chaleur lors du travail. La formule de calcul de la puissance est la suivante :
\[ P = I^2 \times R \]
Lors de la conception, des résistances avec une puissance nominale supérieure à la valeur calculée doivent être sélectionnées pour éviter d'endommager les composants ou la dégradation des performances due à une surcharge de puissance.
5. Coefficient de température et sélection des matériauxLe matériau et la structure de la résistance shunt affecteront son coefficient de température et donc la précision de la mesure. Les matériaux de résistance shunt couramment utilisés comprennentRésistance de l'alliage, résistances à film métallique, etc., avec un faible coefficient de température et une bonne stabilité, adaptées à une mesure de précision.
6. Analyse des erreurs de mesure dans des applications pratiquesLes erreurs causées par des facteurs tels que la résistance du câblage, la longueur du câble et la température ambiante doivent être prises en compte lors de la mesure. Un câblage raisonnable et l'utilisation d'une méthode de mesure à quatre fils peuvent réduire efficacement les erreurs et améliorer la précision des mesures.
7. Sélection de l'emplacement d'installation de la résistance shuntLa résistance shunt doit être installée à un endroit où le point de référence de tension est stable dans le chemin du courant du circuit pour éviter des mesures inexactes causées par des perturbations de tension. Les emplacements d'installation courants incluent le côté alimentation et le côté charge. La sélection spécifique doit être basée sur les caractéristiques du circuit.
8. Exemples de calcul typiquesSupposons que le courant maximum du circuit soit de 10 A et que la chute de tension autorisée sur la résistance shunt soit de 50 mV. Calculez la valeur de la résistance shunt :
\[ R = \frac{0,05V}{10A} = 0,005\Oméga \]
Calcul de puissance :
\[ P = 10^2 \times 0,005 = 0,5W \]
Par conséquent, une résistance shunt avec une résistance de 0,005 Ω et une puissance nominale d'au moins 1 W doit être sélectionnée pour garantir une marge de sécurité.
Le calcul et la sélection de la résistance shunt constituent une partie importante de la mesure du courant dans la conception des circuits. En comprenant ses concepts de base, ses formules de calcul, ses exigences de puissance et ses précautions d'installation, les concepteurs peuvent sélectionner avec précision la résistance shunt appropriée pour garantir la précision des mesures et la sécurité du circuit. J'espère que l'analyse de cet article pourra vous aider à mieux comprendre la méthode de calcul de la résistance shunt et à améliorer le niveau professionnel de la conception électronique.
