Oberflächentemperatur des Shunt-Widerstands
Widerstände werden hergestellt, indem die Eigenschaften einiger Materialien genutzt werden, die eine blockierende Wirkung auf den Stromfluss haben. Es ist eine der grundlegendsten und am häufigsten verwendeten elektronischen Komponenten. Es gibt viele Anwendungen von Widerständen in Schaltkreisen, die grob zusammengefasst werden können als Spannungsreduzierung, Spannungsverteilung, Strombegrenzung und Bereitstellung der erforderlichen Arbeitsbedingungen (Spannung oder Strom) für verschiedene Komponenten. Der Einfachheit halber werden Widerstände üblicherweise kurz als Widerstände bezeichnet.
Was ist ein Shunt-Widerstand? Ein Shunt-Widerstand ist ein Widerstand mit einem kleinen Widerstandswert zum Messen von Gleichstrom. Sie erfolgt nach dem Prinzip eines Spannungsabfalls über dem Widerstand, wenn der Gleichstrom durch den Widerstand fließt, und wandelt das Stromsignal in ein Spannungssignal zur Gleichstromerfassung um.
Bei der Auswahl müssen Sie zwei Punkte kennen: Temperaturdrift und Oberflächentemperatur.
Bei der Stromabtastung werden häufig Stromwandler für den Wert eines großen Wechselstroms verwendet, während bei der Abtastung eines großen Gleichstroms ein Shunt, dh ein Shunt-Widerstand, auch als Shunt bezeichnet wird.
Das Prinzip des Shunts besteht darin, das Stromsignal, wenn der Gleichstrom durch den Widerstand fließt, in das an beiden Enden des Widerstands erzeugte Spannungserfassungssignal umzuwandeln. Daher muss der Shunt einen niedrigen Widerstand und eine hohe Präzision aufweisen, große Ströme leiten können und eine hervorragende Langzeitstabilität aufweisen.
Während der Shunt eine hohe Widerstandswertgenauigkeit aufweist, muss er auch eine gute Temperaturdriftleistung sicherstellen. Wenn der Shunt arbeitet, wird er häufig unter einem großen Strom abgetastet, sodass die Oberflächentemperatur des Produkts aufgrund der Selbsterwärmung leicht ansteigen kann, insbesondere im Fall einer erhöhten Umgebungstemperatur und schlechter Wärmeableitungsbedingungen. Die Erhöhung der Produkttemperatur stellt höhere Anforderungen an die Temperaturdriftleistung von Legierungswiderständen. Wir verwenden häufig den Temperaturkoeffizienten des Widerstands (TCR), um die Temperaturdriftleistung des Produkts zu messen, die Einheit ist ppm/℃, und die folgende Formel wird zur Berechnung verwendet:
TCR =
Je kleiner der Temperaturkoeffizient des Widerstands ist, desto kleiner ist die Änderung des Widerstandswerts aufgrund der Erhöhung der Oberflächentemperatur des Produkts und desto kleiner ist der Genauigkeitsunterschied zwischen dem Betrieb bei niedrigem Strom und hohem Strom.
Gemäß der IEE-Norm sollte der empfohlene Arbeitsstrom des Shunts unter normalen Arbeitsbedingungen 2/3 des Nennstroms nicht überschreiten, aber der Bereich des gemessenen Stroms in praktischen Anwendungen ist oft größer, dh der Shunt kann erforderlich sein innerhalb von 10% ~ 100% liegen. Arbeiten Sie normalerweise mit Nennstrom, auch kurzzeitige Überlastung muss berücksichtigt werden. Angesichts der Tatsache, dass Shunts oft unter hohem Strom arbeiten und die Betriebsstromspanne groß ist, ist es gleichermaßen wichtig, die Oberflächentemperatur des Shunts zu kontrollieren und die Temperaturdrift des Shunts zu kontrollieren, da die Temperaturdrift des Shunts gering ist nur sinnvoll, wenn die Oberflächentemperatur des Shunts niedrig gehalten wird. , um sicherzustellen, dass die Widerstandsdrift des Shunts klein ist, wenn der Strom abgetastet wird. Wenn die Oberflächentemperatur des Shunts 30 ℃ ~ 70 ℃ beträgt, ist sein Betriebszustand am besten und seine Oberflächentemperatur darf 145 ℃ auf keinen Fall überschreiten, da sich sonst der Widerstandswert der Widerstandslegierung irreversibel ändert. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Oberflächentemperatur des Shunts vom Mittelpunkt der Widerstandslegierung aus gemessen werden sollte.
