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一步實現(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。與放大器連接的兩條取樣信號線要設(shè)計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)會遠遠加大電阻的實際電感。




低阻值

盡管在高電流和低電阻時運用了四端子設(shè)計，但例如實際中經(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，因為雖然四端子電阻，其TCR和熱電動勢比較好，但總電阻值高出實際測量阻值的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，通過優(yōu)化物理結(jié)構(gòu)和合適的PCB板布線可以實現(xiàn)四端子技術(shù)的絕對精確檢測。

SMx系列：

這個系列產(chǎn)品使用銅底板，它同時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?，長期穩(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)動機管理模塊

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

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，既要非常動態(tài)、準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)以及電動和混合動力車的電流檢測。

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，它可以非常動態(tài)、線性、高精度地檢測高達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，它也可以進行電壓或溫度檢測。

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。