汽車電子系統(tǒng)中的電流傳感：選擇合適的電阻器

目前的許多應(yīng)用中需要檢測和控制開關(guān)調(diào)制電流，因此分流器的寄生電感參數(shù)非常重要。表面貼裝電阻器的生產(chǎn)中采用特殊的低電感平面設(shè)計(jì)并選擇具有或不具有緊密相鄰的波形紋結(jié)構(gòu)。上面所提到的精密合金的抗磁性，金屬底板結(jié)構(gòu)以及四端子連接又進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了低電感。

但是，由于電壓取樣連接線和電阻器構(gòu)成了環(huán)狀的天線結(jié)構(gòu)，為了避免其間因電流通過產(chǎn)生的磁場和外圍磁場而形成的感應(yīng)電壓，需要特別強(qiáng)調(diào)要使電壓取樣的信號線圍成的區(qū)域越小越好，最理想的是條狀線設(shè)計(jì)。與放大器連接的兩條取樣信號線要設(shè)計(jì)得盡量靠近或者最好在PCB的不同層面之間平行布線，不合適的布局（紅線所示）的后果是，這種天線效應(yīng)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)加大電阻的實(shí)際電感。




低阻值

盡管在高電流和低電阻時(shí)運(yùn)用了四端子設(shè)計(jì)，但例如實(shí)際中經(jīng)常被應(yīng)用的由Manganin合金帶直接沖壓而成的電阻器（如圖a）并不算是最佳方案，因?yàn)殡m然四端子電阻，其TCR和熱電動(dòng)勢比較好，但總電阻值高出實(shí)際測量阻值的2-3倍。

由此導(dǎo)致電阻比較高的功耗和溫升。此外，電阻器材料很難單以通過螺釘和焊接與銅連接，導(dǎo)致接觸面的電阻值加大，從而進(jìn)一步增加功耗。

通過由復(fù)合材料沖壓的電阻器很大程度上減少這些誤差?？傠娮柙黾硬坏?0%，客戶同樣可以使用認(rèn)可的銅-銅連接技術(shù)。
尺寸規(guī)格和應(yīng)用

出于成本和微型化的考慮，在汽車電子工業(yè)中，愈來愈廣泛的使用阻值從200μOhm起的表面貼裝（SMD）電阻，檢測高達(dá)100A的電流。下面將介紹一些電阻器的尺寸規(guī)格、特征和應(yīng)用示例。所有示例是兩端子設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化物理結(jié)構(gòu)和合適的PCB板布線可以實(shí)現(xiàn)四端子技術(shù)的絕對精確檢測。

SMx系列：

這個(gè)系列產(chǎn)品使用銅底板，它同時(shí)具有非常好散熱性和良好電接觸。這使得Manganin的特性完全轉(zhuǎn)變?yōu)樵奶匦裕L期穩(wěn)定性、持續(xù)抗脈沖及低電感。

應(yīng)用：
-汽油和柴油直噴系統(tǒng)
-變速箱控制
-車燈控制器
-車輛支路電流檢測系統(tǒng)
-發(fā)動(dòng)機(jī)管理模塊

BVx系列：

由復(fù)合材料沖壓而成的表面貼裝電阻器(ISA-Weld)用于大電流檢測，其安裝在PCB電路板、DCB或者M(jìn)IS基板或者焊接在沖擊柵欄。

應(yīng)用：

開關(guān)模式電流調(diào)節(jié) PWM電源調(diào)制器

-高達(dá)100A -散熱風(fēng)扇
-高達(dá)140°C的周圍溫度-內(nèi)部風(fēng)機(jī)
-電磁兼容性Level5-電動(dòng)油泵
-有效率94-98% -電動(dòng)水泵
-完正馬達(dá)保護(hù) -DC/DC轉(zhuǎn)換器
-12/24/42V -EC/DC馬達(dá)

汽車領(lǐng)域用于電流檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在汽車領(lǐng)域眾多的應(yīng)用要求愈來愈高，既要非常動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確和用極高的分辨率精確采集數(shù)百安至一千安培以上電流同時(shí)要求對毫安級的電流檢測也保持非常好的分辨率和精度。這方面的示例有客車和卡車的電池和電源管理系統(tǒng)以及電動(dòng)和混合動(dòng)力車的電流檢測。

電流和電壓檢測模塊IVT-A包括完整的4通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和一個(gè)低阻值的用于檢測分流器上極低電壓的的電阻，它也具有16bit分辨率和許多特殊的功能，非常接近于理想的電流傳感器。一方面，它可以非常動(dòng)態(tài)、線性、高精度地檢測高達(dá)1500安的電流，另一方面，在低采樣頻率情況下，還能分辨出幾毫安電流。該模塊只需要5V/3mA的單電源即可工作，并且仍然可以檢測甚至低于其自身電源電壓的雙極信號。在電流檢測的同時(shí)，它也可以進(jìn)行電壓或溫度檢測。

通過應(yīng)用2μOhm的特殊電阻器，IVT-A系統(tǒng)甚至可以以低于1A的分辨率檢測高達(dá)10000A的電流，從而在迄今為止專屬于電流轉(zhuǎn)換器的領(lǐng)域中爭得一席之地。