Penjelasan rinci tentang rumus perhitungan hambatan shunt

Dalam desain sirkuit elektronik dan pengukuran arus, shuntperlawananMerupakan komponen yang sangat penting. Ini mencapai pengukuran dan kontrol arus dengan melangsir arus tertentu di sirkuit. Artikel ini akan fokus pada "rumus perhitungan hambatan shunt" dan memperkenalkan pengetahuan terkait secara rinci untuk membantu pembaca lebih memahami dan menerapkan hambatan shunt.

1. Apa yang dimaksud dengan resistor shunt?

Resistor Shunt adalah sejenisResistor bernilai rendah, biasanya dihubungkan secara seri dalam suatu rangkaian untuk mengalirkan arus. Dengan mengukur jatuh tegangan pada resistor shunt, arus dalam rangkaian dapat dihitung secara tidak langsung. Karena resistansi resistor shunt sangat kecil, maka secara efektif dapat mengurangi dampak pada rangkaian dan banyak digunakan dalam rangkaian deteksi dan perlindungan arus.

2. Rumus dasar perhitungan hambatan shunt

Perhitungan hambatan shunt berdasarkan hukum Ohm dan rumusnya adalah:

\[ R_{shunt} = \frac{V_{shunt}}{I} \]

Diantaranya, \( R_{shunt} \) adalah resistansi resistor shunt, \( V_{shunt} \) adalah jatuh tegangan pada resistor shunt, dan \( I \) adalah arus yang melalui resistor shunt. Dengan mengukur tegangan dan arus yang diketahui, resistansi resistor shunt dapat diketahui, dan sebaliknya.

3. Prinsip pemilihan resistansi resistor shunt

Saat memilih resistor shunt, nilai resistansi harus cukup kecil, biasanya antara mikro-ohm dan puluhan miliohm, untuk memastikan tidak akan terjadi penurunan tegangan dan kehilangan daya yang signifikan pada rangkaian utama. Pada saat yang sama, resistor shunt harus mampu menahan daya yang dihasilkan oleh arus maksimum yang melewatinya. Rumus perhitungan daya adalah:

\[ P = I^2 \kali R_{shunt} \]

Pilih resistor dengan peringkat daya lebih tinggi dari yang dihitung untuk stabilitas dan keamanan.

4. Perhitungan daya resistor shunt

Daya adalah parameter kunci ketika merancang resistor shunt. Berdasarkan ukuran arus dan nilai resistansi, hitung konsumsi daya melalui resistor shunt. Daya yang berlebihan akan menyebabkan resistor menjadi panas, mempengaruhi keakuratan pengukuran bahkan merusak resistor. Oleh karena itu, margin keamanan tertentu harus diberikan dalam desain.

5. Pengaruh suhu terhadap resistensi shunt

Resistansi resistor shunt berubah seiring suhu, yang mempengaruhi akurasi pengukuran. Biasanya, bahan paduan logam dengan koefisien suhu lebih rendah dipilih untuk pembuatan resistor shunt guna mengurangi kesalahan yang disebabkan oleh perubahan suhu. Selain itu, suhu lingkungan dan kondisi pembuangan panas harus dipertimbangkan selama desain.

6. Contoh perhitungan hambatan shunt dalam aplikasi praktis

Dengan asumsi bahwa arus yang diukur adalah 10A dan penurunan tegangan maksimum yang diperbolehkan pada resistor shunt adalah 50mV, maka resistansi resistor shunt adalah:

\[ R_{shunt} = \frac{0,05V}{10A} = 0,005 \Omega \]

Kekuatannya adalah:

\[ P = (10A)^2 \kali 0,005 \Omega = 0,5W \]

Lebih tepat memilih resistor shunt dengan daya pengenal 1W.

7. Lokasi pemasangan dan tindakan pencegahan untuk resistor shunt

Resistor shunt harus dipasang di ujung rendah atau tinggi rangkaian, tergantung pada kebutuhan pengukuran. Pastikan kontak yang baik dan pembuangan panas selama pemasangan untuk menghindari kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh kontak yang buruk. Pada saat yang sama, kabel harus dibuat sependek dan setebal mungkin untuk mengurangi hambatan dan interferensi tambahan.

Sebagai komponen penting dalam pengukuran arus, perhitungan resistansi shunt secara langsung mempengaruhi keakuratan pengukuran dan stabilitas rangkaian. Artikel ini memberikan analisis rinci tentang metode perhitungan dan keterampilan penerapan resistor shunt dengan memperkenalkan definisi, rumus perhitungan, pemilihan nilai resistansi, perhitungan daya dan efek suhu dari resistor shunt. Pemilihan resistansi dan kekuatan resistor shunt yang wajar selama desain, dikombinasikan dengan persyaratan rangkaian aktual, dapat secara efektif meningkatkan akurasi pengukuran dan memastikan pengoperasian rangkaian yang aman. Kami berharap isi artikel ini dapat memberikan referensi berharga bagi para insinyur elektronik dan tenaga teknis terkait.