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淺析分流器采樣精度的阻值因素簡述

閱讀: 發(fā)布時間:2020-12-17

  還有十幾天2020年就過去了,感覺今年過得特別快,自己也特別地忙,單說公眾號就更新了將近40篇,對于我來講挺不容易的,給自己點(diǎn)個贊了;同時也希望某一篇發(fā)文對大家實(shí)際工作有些幫助。

把上文收尾一下,介紹影響分流器采樣精度的阻值因素。分流器的初始阻值偏差:電阻的初始阻值偏差,這個大家熟悉,像常用的厚膜電阻(例如0603封裝)一般精度為1%或5%,它是指在常溫下的阻值偏差,出廠后初始阻值偏差就固定了,例如標(biāo)稱阻值為100Ω的電阻,常溫下實(shí)際測量為101Ω,初始偏差為1%。這里插一句,關(guān)于電阻精度,規(guī)格書中一般會給一個精度,其實(shí)這個是初始的偏差,或者是狹義的精度;而實(shí)際電阻阻值會受到許多因素的影響,例如下圖(來自KOA*)中各個測試項(xiàng)目,把這些影響因素都考慮進(jìn)來后才是真正廣義上面的精度概念。

對于分流器來講,當(dāng)然初始偏差越小越好,但是初始偏差可以通過來進(jìn)行補(bǔ)償,所以分流器的初始精度不需要特別高;某一款分流器的初始偏差如下(下圖來自ISA)。

電阻溫度系數(shù)TCR:電阻溫度系數(shù)(temperature coefficient of resistance),表示當(dāng)溫度改變1℃時,電阻阻值的相對變化,單位為ppm/℃或ppm/K;電阻阻值不是一個常量,它隨著溫度變化而變化,即溫度漂移,TCR就是用來描述溫漂程度的一個量。但是由于TCR是非線性的,為了更加明確溫漂的量值,通常采用平均TCR,其計算公式如下(圖片來源于KOA);T0通常選取25℃(也有選取20℃),而T可正可負(fù)。

某一款分流器的TCR曲線如下圖(來自于BOURNS),它根據(jù)*平均TCR(50ppm/K),畫出了兩條直線,實(shí)際的分流器TCR就在兩條直線之間變化。

參見某一型號的分流器規(guī)格書如下(來自于BOURNS*),它又包括了兩部分,一個是電阻合金的,另外一個是采樣點(diǎn)的;我們發(fā)現(xiàn)采樣點(diǎn)的TCR要比合金大很多,這是因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)處包含合金、焊接點(diǎn)和小部分銅,是三者綜合在一起后的TCR。

不幸的是,我們使用分流器時,真實(shí)的TCR是就是采樣點(diǎn)處的;所以通常為了修正TCR的影響,我們也會使用的方法,將TCR的曲線提前獲取并補(bǔ)償?shù)綄?shí)際的計算中。分流器發(fā)熱問題:為了降低溫漂等負(fù)面影響,直接措施就是增加散熱、選取功率大的分流器;除此之外,有些因素也不能忽略。例如分流器與銅排之間的接觸電阻也會影響熱量的積累(圖片來自于睿思*);這個接觸電阻與安裝扭矩有關(guān),一般在一定范圍內(nèi),扭矩越大,接觸電阻就越??;另外還與分流器表面的鍍層有關(guān),鍍錫相比鍍鎳、OSP來講,接觸阻抗會小些。

另外補(bǔ)充一點(diǎn),前文介紹過EMF的機(jī)理,理論上講EMF越小越好;這里談到了發(fā)熱問題,就把EMF對分流器的真實(shí)影響再結(jié)下:真實(shí)的分流器大家知道,是銅-合金-銅三者的結(jié)合,那么其實(shí)在分流器上會同時產(chǎn)生兩個熱電勢,而且方向相反。

如果分流器兩端的溫度一致,那么這兩個熱電勢會抵消掉,這樣EMF就不會有影響;但如果分流器兩端的溫度有差異,那么兩個熱電勢抵消后就不為0V,就會疊加到合金的壓降上面;原理見下圖(圖片來自于上海上儀公司*)。

結(jié):BMS中應(yīng)用的電阻傳感器,一個是NTC,另外一個就是分流器,目前都已經(jīng)把基礎(chǔ)的知識結(jié)過了;對比一下,二者有一些有趣的差異,例如NTC中就沒有用TCR,而是用B值,因?yàn)榫褪切枰柚底兓?;以上所有,僅供參考。