전자회로 설계에서는 션트(Shunting)저항(Shunt Resistor)는 주로 전류를 측정하는데 사용되는 중요한 부품입니다. 회로의 알려진 저항과 직렬로 연결됩니다.낮은 값 저항기, 이를 통해 흐르는 전류를 계산하기 위해 전압 강하를 측정합니다. 측정 정확도와 회로 안정성을 보장하려면 올바른 배선 방법이 중요합니다. 이 기사에서는 독자가 션트 저항기를 올바르게 사용하는 데 도움이 되도록 션트 저항기의 배선 다이어그램과 주요 예방 조치를 자세히 소개합니다.
1. 션트저항의 기본원리션트 저항기는 옴의 법칙(V=IR)을 통해 전류 측정을 구현합니다. 전류가 션트 저항을 통해 흐를 때 양쪽 끝에서 작은 전압 강하가 발생합니다. 이 전압 신호는 증폭기 또는 전압 획득 모듈을 통해 전류 값으로 변환됩니다. 션트 저항기의 저항은 극히 작기 때문에 회로의 정상적인 작동에 영향을 주지 않는 것이 설계 시 중요한 고려 사항입니다.2. 션트 저항기의 일반적인 배선 방법션트 저항기를 배선하는 방법에는 하이사이드 측정과 로우사이드 측정이라는 두 가지 주요 방법이 있습니다.하이사이드 측정: 션트 저항은 전원 공급 장치의 양극 단자와 부하 사이에 연결되어 부하로 흐르는 전류를 측정합니다. 이 방법을 사용하면 접지선 간섭을 피하고 측정을 더 정확하게 할 수 있지만 전압 측정 회로에 대한 요구 사항이 더 높습니다.로우사이드 측정: 션트 저항을 부하와 접지 사이에 연결하고, 부하를 통해 흐르고 접지로 돌아가는 전류를 측정합니다. 배선은 간단하지만 접지 전위 편차가 발생하고 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다.
3. 션트 저항 배선도 예시 분석일반적인 션트 저항기 배선 다이어그램에는 전원 공급 장치, 부하, 션트 저항기 및 전압 획득 장치가 포함됩니다. 하이사이드 측정을 위한 배선 단계는 다음과 같습니다.1. 전원 공급 장치의 양극 단자와 부하 사이에 션트 저항기를 직렬로 연결합니다.2. 차동 증폭기 또는 연산 증폭기를 사용하여 션트 저항기의 전압 차이를 측정합니다.
3. 수집을 위해 측정된 전압 신호를 마이크로컨트롤러의 ADC 인터페이스에 입력합니다.
4. 션트 저항기의 저항을 기준으로 전류 값을 계산합니다.
로우 측 측정 배선 다이어그램은 부하와 접지 사이에 션트 저항기를 직렬로 연결하며 다른 단계는 유사합니다.4. 적절한 션트 저항기 값을 선택합니다.션트 저항기의 선택은 측정 정확도와 회로 성능에 큰 영향을 미칩니다. 저항이 너무 크면 전압 강하가 너무 높아 부하 전압이 떨어지고 장비의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다. 저항이 너무 작으면 전압 강하 신호가 약해지고 측정 정확도가 떨어집니다. 일반적으로 선택된 저항 값은 0.1Ω에서 1mΩ 사이이며 전류 크기 및 측정 정확도 요구 사항에 따라 조정됩니다.5. 션트 저항기 전력 정격 및 열 설계션트 저항기는 통과하는 전류로 인해 발생하는 전력 손실을 견딜 수 있으므로 적절한 전력 정격을 가진 저항기를 선택해야 합니다. 전력 계산 공식은 P=I²R이므로 저항기가 최대 작동 전류에서 발생하는 열을 견딜 수 있도록 보장합니다. 또한 우수한 방열 설계로 과열로 인한 저항기 손상을 방지하고 측정 안정성을 유지할 수 있습니다.6. 차동 증폭기 배선의 요점션트 저항기의 미세한 전압 차이를 측정하려면 신호 증폭을 위한 차동 증폭기가 필요합니다. 배선 시 추가적인 전압 강하 또는 노이즈가 발생하지 않도록 앰프의 입력단과 션트 저항기의 양쪽 끝이 단단히 연결되어 있는지 확인하십시오. 동시에 합리적인 배선 및 차폐를 통해 간섭을 효과적으로 줄이고 측정 정확도를 향상시킬 수 있습니다.7. 배선 오류로 인한 측정 오류 방지일반적인 배선 오류에는 션트 저항기의 역접속, 측정 신호 라인의 잘못된 접지 등이 포함되며, 이는 부정확한 측정 데이터 또는 회로 이상으로 이어질 수 있습니다. 배선 시 션트 저항기와 측정 포트의 극성을 주의 깊게 확인하고 멀티미터를 사용하여 연결 지점의 전압을 테스트하여 배선이 올바른지 확인하십시오.8. 실제 응용 분야에서의 션트 저항 배선의 예예를 들어, 전기 자동차 배터리 관리 시스템에서는 션트 저항기를 사용하여 배터리 전류를 실시간으로 모니터링합니다. 하이사이드 측정 배선은 배터리 충전 및 방전 상태를 정확하게 반영할 수 있으며 차동 증폭기 및 ADC 획득과 결합되어 배터리 안전을 효과적으로 관리할 수 있습니다.전류 측정의 중요한 구성 요소인 션트 저항기의 배선 다이어그램 설계는 측정 정확도와 회로 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 션트 저항기의 기본 원리, 하이사이드 및 로우사이드 측정 배선 방법, 저항 선택, 전력 정격, 차동 증폭기의 배선 지점을 이해함으로써 배선 오류로 인해 발생하는 문제를 효과적으로 피할 수 있습니다. 실제 응용 분야에서 전류 측정의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위해 특정 회로 요구 사항을 기반으로 분로 저항기 배선 방식을 합리적으로 설계하는 것은 전자 엔지니어에게 필수적인 기술 중 하나입니다. 이 기사가 션트 저항 배선을 이해하고 적용하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
