Конструкция токового шунта на печатной плате

Я хочу использовать шунтирующий резистор для измерения тока, протекающего через участок моей цепи. Я выбираю между использованием готового шунтирующего резистора или просто проведением широкой дорожки на моей печатной плате и расчетом сопротивления (и, следовательно, падения напряжения) на этом участке.

Каковы плюсы и минусы каждого метода, и из вашего опыта, какой метод лучше? Для моего приложения точность не очень важна (в среднем 10 А, и мне нужно определить ток с точностью до 1 А).

Из того, что я вижу, преимущество использования готового шунтирующего резистора заключается в точности и правильности сопротивления, однако это более дорого, а требование пайки добавит неопределенности сопротивлению.

Рисование участка медной дорожки на моей печатной плате кажется более дешевым и устраняет неуверенность, вызванную паяным соединением.

Возможно, вы захотите сделать расчет сопротивления медной дорожки. Медь очень проводящая и будет создавать очень небольшое сопротивление (если вы не сделаете медную дорожку очень узкой).
Сколько печатных плат вы собираетесь производить? Потребуется немало усилий, чтобы точно измерить тысячи печатных плат, что вряд ли будет дешевле, чем купить несколько хороших резисторов. Также не имеет смысла, что вы говорите, что его точность не важна, но беспокоитесь о последствиях пайки до точности.
Я буду производить около 30 печатных плат. Нужно ли измерять каждую печатную плату или достаточно расчета на основе размера дорожки? @PlasmaHH
@Marla, тонкая дорожка на самом деле невозможна, учитывая, что я буду проталкивать в среднем 10 А по дорожке. Однако при 10 А падение напряжения даже на небольшом сопротивлении можно будет измерить с помощью моего оборудования.
@ user3095420: Это то, что вы должны сказать; в зависимости от качества вашего потрясающего дома может быть значительная ошибка в сопротивлении, которая может быть или не быть выше, чем ошибка, которую вы можете допустить (что бы это ни было). Нетрудно найти резистор 1% 1 Вт 10 мОм ниже 30 центов.
Хорошая точка зрения. Возможно, это я должен был первым произвести расчет. Я вижу, что при ваших 10 амперах вы можете получить сигнал в десятки милливольт.
Имейте в виду, что у меди тоже довольно большой температурный коэффициент. Фактический резистор будет более точным в более широком диапазоне температур.
Очень хорошее замечание о диапазоне температур @DaveTweed.
Я думаю, что у нас здесь небольшая путаница точек зрения. я думаю, что @Marla имела в виду, что вам понадобится узкая дорожка по сравнению с шириной дорожки, которую вы обычно используете для перевозки нагрузки 10 А. Более тонкая часть дорожки будет использоваться как шунтирующий резистор, и нет, я не думаю, что серийно выпускаемые печатные платы будут иметь> 10% отклонение в проводимости дорожки, поэтому проверка нескольких из каждой партии должна работать.
@PlasmaHH Мои требования: средний ток 10 А с точностью плюс-минус 1 А. Причина моих немедленных колебаний при покупке готового резистора в прошлом, я разработал для обнаружения тока 30 А, и шунты для этого номинала стоили> 20 долларов каждый.
@user3095420: Может быть, стоит изучить вопрос, прежде чем делать выводы? Я не знаю, какие причудливые шунтирующие резисторы вы там купили или в которых нуждались, но резистор 1% 10 Вт 10 мОм (напряжение нагрузки 300 мВ для 30 А должно быть достаточно для многих приложений) не должен стоить больше, чем, может быть, 3 или 4 доллара, если вам не нужны еще какие-то причудливые свойства, о которых мы еще не знаем.
@ user3095420 Быстрая проверка на digikey.com дала около 0,048 доллара США за штуку либо для проходного, либо для поверхностного монтажа резистора в диапазоне 0,001–0,003 мОм. Оба были, iirc, допуск 1% и температура ниже 100 частей на миллион / градус Цельсия. коэффициент.
@ RobhercKV5ROB, вы правы, поиск DigiKey действительно показывает много дешевых решений. Я живу в Западной Австралии, где поставщиком электроники является компания RS componesnts, на долю которой приходится около 1% ассортимента цифровых ключей.
Связанный: Этот превосходный справочник - TI Analog Engineer's Pocket Reference - 4-е издание содержит некоторую полезную информацию о токе на дорожке печатной платы / падении напряжения / нагреве / проблемах с предохранителями. Особенно страницы 55-68.

Ответы (1)

Три самые большие ошибки при использовании травленого медного резистора — это толщина меди, допуск на травление по ширине меди и температурный коэффициент удельного сопротивления.

Потрясающий дом должен быть в состоянии дать вам допуски для первых двух.

Если плата содержит сквозные отверстия с покрытием, на шунтирующей дорожке будет скопление меди, толщина которой не будет так хорошо контролироваться, как исходная медь. Это поможет отслеживать как тонкость, так и допуск по толщине, если вы сможете замаскировать область шунта перед металлизацией отверстия.

На 10А вам понадобится широкая колея, поэтому влияние боковых допусков будет небольшим.

Удельное сопротивление tempco меди составляет около 0,4% на градус. Это 10% изменение на 25 градусов. Это означает, что медный токовый шунт даст вам «показание», а не «измерение». Вы можете измерить температуру платы и скорректировать ее, но это звучит намного сложнее, чем в первую очередь указывать низкотемпературный резистор.

Если вы можете терпеть неуверенность в сопротивлении от всех этих терминов, то бортовая медная дорожка — дешевый и сердито способ получить желаемое.

Если вам нужна более высокая точность и вы выбираете паяный компонент, рассмотрите возможность использования резистора с 4 выводами. Это уменьшит неопределенность в отношении проводимости дорожек и припоя, а также деталей геометрии.

Маскировка области платы перед нанесением покрытия, вероятно, сделает настоящий шунтирующий резистор дешевым, на первый взгляд.
отличное резюме. Основываясь на всех вкладах до сих пор, похоже, что покупка шунта дешевле и точнее.
Конструкция токового шунта на печатной плате
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 15v