毫歐姆電阻在汽車電子系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　圖6  四端子連接的電路構(gòu)成一個天線回路，
　　　　　　　　　　　　　對EMI形成的感應(yīng)電壓很敏感


低阻值

　　四引線設(shè)計(jì)推薦用于大電流和低阻值應(yīng)用。通常的做法使用錳鎳銅合金帶直接沖壓成電阻器(圖7)，但這不是最好的辦法。盡管四引線電阻有利于改進(jìn)溫度特性和熱電壓，但總阻值有時(shí)高出實(shí)際阻值2到3倍，這會導(dǎo)致難以接受的功率損耗和溫升。此外，電阻材料很難通過螺絲或焊接與銅連接，也會增加接觸電阻以及造成更大的損耗。

　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　圖7  用錳鎳銅合金帶直接沖壓成電阻器

　　而圖8的方法，使用復(fù)合材料沖壓電阻會大大地減少誤差，總阻值的增加會減少到不足10%，設(shè)計(jì)者也可以使用被認(rèn)可的銅-銅連接技術(shù)進(jìn)行焊接。

　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　圖8  用復(fù)合材料沖壓電阻會大大地減少誤差

汽車應(yīng)用說明

　　出于成本和小型化的原因，汽車電子中檢測100A以下的電流越來越多地使用SMD封裝的精密取樣電阻，阻值要求低至300微歐，在汽車電子應(yīng)用中，Isabellenhuette公司可以提供SMx，LMx，VMx和BVx系列的產(chǎn)品，所有這些產(chǎn)品都是使用兩端子設(shè)計(jì)和優(yōu)化的物理結(jié)構(gòu)，選擇合理的PCB布線方式，兩引線設(shè)計(jì)完全可以消除端子和焊點(diǎn)接觸電阻的影響并達(dá)到四引線的檢測精度。

　　對于電流檢測在燃油直噴系統(tǒng)，變速箱控制，前燈控制，車窗控制和引擎管理模塊中的應(yīng)用，一個使用銅基板來實(shí)現(xiàn)散熱和電氣連接的合理架構(gòu)，能夠完美地秉承錳鎳銅合金的優(yōu)良特性，非常高的持續(xù)和脈沖功率，低于0.1nH的電感值，5 mW~5W的阻值范圍，從1206，2010，2512到2817的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸，0.5~3W的負(fù)載能力，高達(dá)0.5%的精度，以及低至13 K/W的熱內(nèi)阻。

　　　　　　

　　兩引線設(shè)計(jì)的倒裝系列提供了低至1mW的阻值，當(dāng)阻值低于3mW時(shí)，這種設(shè)計(jì)不使用基板，對于更高的阻值，絕緣的鋁質(zhì)基板覆蓋在上面做為載體和熱傳導(dǎo)介質(zhì)。這個系列的阻值是從1 mW到 0.5W，封裝尺寸是2512， 2010，1206和 0805，精度1.0%時(shí)，負(fù)載從2W到0.25W，熱內(nèi)阻可以低到15K/W。被廣泛用于點(diǎn)火控制模塊，變速箱控制，發(fā)動機(jī)管理模塊，車窗升降器等。

　　典型應(yīng)用也包括開關(guān)電流調(diào)節(jié)器和有特殊要求的PWM功率控制器，例如，最大工作電流100A的散熱器風(fēng)扇；工作在+140℃的環(huán)境溫度的風(fēng)扇；要求工作在EMV Level 5的電子油泵或者工作效率高達(dá)94~98%的電子水泵等應(yīng)用都要求對馬達(dá)進(jìn)行保護(hù)，也適合使用表面貼裝電阻。用ISA-WELD技術(shù)制成的合金電阻，適用于PCB、DCB、MIS基板或者含引腳支架鍵合的應(yīng)用，阻值范圍從100mW到4 mW，1%精度下額定功率到5W，熱內(nèi)阻低至2K/W。

　　　　　　　

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　汽車電子中有一種應(yīng)用的需求在不斷增加，它需要對數(shù)百安甚至上千安培的電流進(jìn)行大動態(tài)，高精度和高分辨率的測量，同時(shí)對于毫安級的電流也要求有極高的測量精度和分辨率，比如乘用車，卡車和混合動力汽車的電池和電源管理系統(tǒng)。

　　ISA-ASIC就是針對這種應(yīng)用而推出的解決方案，包括一個完整的4通道的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它具有16比特分辨率和許多特殊的功能，這種完全不需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，與復(fù)合材料制成的低阻值分流器電阻構(gòu)成了接近理想的電流傳感器。一方面，它可以實(shí)時(shí)，線性，大動態(tài)，高精度地測量高達(dá)1500安的電流，另一方面，在低采樣速率情況下，還能達(dá)到幾毫安的分辨率。 ISA-ASIC只需要±5V/3mA的單電源即可工作，被測信號可以是雙極信號甚至可以低于電源電壓，除了可以測量電流外，還能同時(shí)測量溫度和電壓。ISA-ASIC是目前汽車電池和電源管理系統(tǒng)的最佳選擇。

　　　　　　　　

　　用一只特殊的2mW電阻，ASIC系統(tǒng)能夠測量高達(dá)10,000A的持續(xù)電流，分辨率小于1A，ISA-ASIC的卓越性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越工程師的期望。(北京基創(chuàng)卓越電子有限公司伍惠玲和仲春生翻譯，部分內(nèi)容有刪改。)