Dans la conception de circuits électroniques, les circuits shunt sont un composant commun et important. Les circuits shunt sont principalement utilisés pour mesurer le courant ou distribuer du courant. Grâce à une conception raisonnable, ils peuvent protéger efficacement les composants du circuit et améliorer la stabilité et la précision du circuit. Cet article se concentrera sur le « schéma de circuit shunt » et présentera en détail ses concepts de base, ses composants, ses principes de conception et ses scénarios d'application pour aider les lecteurs à comprendre pleinement les connaissances pertinentes du circuit shunt.
1. Concepts de base du circuit shuntUn circuit shunt fait généralement référence à une connexion parallèle dans le circuit principalRésistance de faible valeur(appelé shuntrésistance) pour shunter une partie du courant. En mesurant la chute de tension aux bornes de la résistance shunt, le courant circulant dans le circuit principal peut être calculé indirectement. Le cœur du circuit shunt consiste à utiliser la loi d'Ohm (V=IR) pour convertir le courant en signal de tension afin de faciliter la mesure et le contrôle.
2. Composants du schéma de circuit shuntUn schéma de circuit shunt typique comprend principalement une alimentation, une charge de courant, une résistance shunt et un instrument de mesure (tel qu'un voltmètre ou un ampèremètre). La résistance shunt est généralement choisie pour avoir une faible valeur de résistance afin de réduire l'impact sur le circuit principal, tandis que l'instrument de mesure doit avoir une impédance d'entrée élevée pour éviter de provoquer une charge supplémentaire sur le circuit.
3. Principes de sélection des résistances shuntLa sélection de la résistance de la résistance shunt est la clé de la conception du circuit shunt. 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, le signal de mesure sera faible, ce qui rendra difficile une détection précise. D'une manière générale, la résistance de la résistance shunt est comprise entre quelques milliohms et quelques ohms et est ajustée en fonction de la taille réelle du courant et de la précision de la mesure.
4. Spécifications pour dessiner des schémas de circuits de dérivationLors du dessin d'un schéma de circuit de dérivation, les symboles standard et les spécifications des schémas de circuit doivent être suivis, et les paramètres de chaque composant doivent être clairement marqués. La position de la résistance shunt est généralement marquée dans le chemin du courant et le point de mesure de tension est clair, ce qui facilite la compréhension et le débogage. De plus, le schéma de circuit doit inclure la polarité d'alimentation et les symboles de masse pour garantir que le circuit est correctement connecté.
5. Méthode de mesure du circuit shuntDans les applications pratiques, les circuits shunt sont souvent utilisés avec des voltmètres. En mesurant la tension aux bornes de la résistance shunt, la valeur du courant est calculée à l'aide de la formule I = V/R. Afin d'obtenir des résultats de mesure plus précis, un amplificateur différentiel ou un amplificateur opérationnel peut être utilisé pour l'amplification et le filtrage du signal afin de réduire l'impact des interférences.
6. Application du circuit shunt dans la surveillance du courantLes circuits shunt sont largement utilisés dans des domaines tels que la gestion de l'énergie, la détection de batterie et le contrôle de moteur. En surveillant le courant en temps réel, des conditions anormales peuvent être découvertes à temps et la sécurité de l'équipement peut être protégée. Par exemple, dans les systèmes de gestion de batteries au lithium, des circuits de dérivation sont utilisés pour détecter les courants de charge et de décharge afin d'éviter une surcharge ou une décharge excessive.
7. Analyse des avantages et des inconvénients du circuit shuntAvantages : structure simple, faible coût, haute précision de mesure, adapté à la plupart des occasions de mesure actuelles. Inconvénients : la résistance shunt peut introduire une perte de puissance et la conception de la dissipation thermique doit être prise en compte dans les environnements à courant élevé. De plus, les circuits shunt ne conviennent pas à la mesure de très faibles courants.
8. Techniques d'optimisation des schémas de circuits de dérivationAfin d'améliorer les performances du circuit shunt, vous pouvez utiliser une conception de PCB multicouche pour optimiser le câblage et réduire l'inductance et la résistance parasites ; choisissez une résistance shunt avec une haute précision et un faible coefficient de température ; Disposez les points de mesure de manière raisonnable pour éviter les interférences sonores. Grâce à ces mesures d'optimisation, la stabilité et la précision des mesures peuvent être améliorées.
Le schéma de circuit shunt est un élément indispensable de la conception électronique. Une conception et une application appropriées du circuit shunt peuvent réaliser efficacement la mesure et la surveillance du courant. Cet article développe les concepts de base, la composition, les principes de conception, les méthodes de mesure et les applications des circuits shunt sous de multiples perspectives, dans le but d'aider les lecteurs à maîtriser pleinement les connaissances pertinentes sur les circuits shunt. À l'avenir, avec le développement de la technologie électronique, les circuits de dérivation continueront à jouer un rôle important en aidant au contrôle intelligent et à la gestion de l'efficacité énergétique. J'espère que le contenu de cet article sera utile à votre étude et à votre travail.
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