【经验】开尔文四线布板法实现采样电阻误差降低22%

2017-11-27 世强 溪水潺潺
电阻器,电流感应电阻器,电流采样电阻,ULR 电阻器,电流感应电阻器,电流采样电阻,ULR 电阻器,电流感应电阻器,电流采样电阻,ULR 电阻器,电流感应电阻器,电流采样电阻,ULR

精密电流采样电阻,又称电流感应电阻器,通常采样电阻的阻值非常低,仅为毫欧级。此时,焊料的性能对于测量误差的影响很大,电阻焊盘的尺寸和布板方式亦很关键。本文主要通过讨论不同采样电阻焊盘的布板方式,归纳出一个比较实用的布板方式供研发人员参考。


布板设计方法


TT电阻器ULR系列通过AEC-Q200车规认证,耐高温大电流,具有较低的温漂和寄生电感,能够提供0.15mΩ至22mΩ阻值范围,精度最高1%。


以TT电阻器 ULRG3-2512-0M50-FLFSLT为例。其电阻本身封装图如下:

 

图1:ULRG3-2512-0M50-FLFSLT封装尺寸


精密电阻高精度测量一般采用开尔文四线检测法(Kelvin Four-terminal sensing),它相比传统的两个终端(2T)传感能够进行更精确的测量。传统2端子测量总阻值为电阻器本身阻值加上两端焊料寄生的阻值。


标准4端子测量封装如下:

 

图2:标准4端子封装尺寸


下图给出了依据开尔文四线检测法设计,5种不同的布板方法。

 

图3:5种典型布板方法


布板方法A:测试点分布在焊盘的外侧和内侧。

布板方法B:布板与A类似,但是焊盘长度略增大。测试点在焊盘的外侧和中间。

布板方法C:与上述两种方法相比,C中电阻电流流过更均衡。测试点在焊盘的中间。

布板方法D:布板方法与C类似。测试点在最外侧。

布板方法E:采样电阻电流通过宽焊盘流过,测试点在窄焊盘上。


不同布板方法评估


对比不同布板方法,进行实测,进行误差对比。测试温度25℃,在图3中,让测试电阻流过20A电流,电流流过后在1秒内测试电压值,以减小因温升带来的电阻误差。电阻阻值是0.5毫欧,理想电压值是10mV。


 

表1:不同布板方式误差对比


从表里可以看出,布板方法C和D误差最小。考虑到装配误差带来的影响,布板方法C是最合理的。若不用开尔文四线布板法,会带来约22%的误差,按照ULRG3-2512-0M50-FLFSLT来换算,约0.144mΩ。


总结

通过上述分析,最优布板方法如下:

 

图4:精密采样电阻最优布板方法


推荐的焊盘封装尺寸如下图:


 

图5:最优封装尺寸


各位研发工程师若选用TT精密电阻,可以根据本文推荐布板方法来进行合理电路设计,以获得更高的采样精度。



世强元件电商版权所有,转载请注明来源及链接。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 6

本网站所有内容禁止转载,否则追究法律责任!

相关研发服务和供应服务

评论

   |   

提交评论

全部评论(6

  • 倾啸 Lv3. 高级工程师 2020-12-15
    学习了
  • 帅帅的2M电阻 Lv3. 高级工程师 2018-11-21
    学习学习
  • Wayne Lv7. 资深专家 2017-12-04
    这个不错,学习了!
  • 小旋风 Lv7. 资深专家 2017-11-27
    这个非常好,又长知识了
  • Clarence Lv8. 研究员 2017-11-27
    学习了
  • 最强大脑 Lv4 2017-11-27
    学习学习
没有更多评论了

相关推荐

【经验】简述TT Electronics CWS和EBW系列固定电阻器的电气特性和焊接示例

TT Electronics的CWS和EBW系列固定电阻器在传统或电子束焊接结构中具有广泛的高电流分流特性。由于CWS和EBW系列固定电阻器的焊接部分是由高纯度铜的接头制成,它的安装方式可以根据定制配置的要求冲压成端子或母线。开尔文检测连接片提供校准的电压输出,可以根据客户要求预先安装终端引线。它主要应用于电表、电机驱动、电池充电、汽车、能量监测器、发电机和UPS等。

2019-02-23 -  设计经验 代理服务 技术支持 采购服务

【经验】如何为1.5KW车载DC-DC直流输出选择一款合适的电流采样电阻?

为提升1.5KW车载DC-DC直流输出电流的高精度采样能力,推荐选用TT Elerctronics高精度金属合金电阻LRMAP3920A-R0002FT,0.2mΩ、精度1%、标准额定功率高达5W,导热基板下的额定功率高达10W,内部热阻Rthi典型值为2.5℃/W。Pin-pin兼容Vishay的WSL3921L2000FEA(3W 、0.2mΩ、1%精度),成本降低20%。

2018-11-18 -  设计经验

【选型】TT Electronics(TT) 汽车级电阻选型指南

目录- AEC-Q200 认证的电阻   

型号- LRMAP2512,LRMAP3920,PCF0402,WSMHP25,PCF0603,LR,OARS1,WSMHP20,WCR1210…A,CHP,LHVC,WCR2512¡�A,PCF1210,WCR…A,WPRT40,LRZ,CHP2,CHP1,CHP1/2,ULR,LR(F)2512,CHP1/8,PCF1206,LRZ2010,LHVC2010,LR1206,PCF-H,WCR0402…A,LR2010,LRZ1206,PCF1210H,PCF2010,WCR0805…A,LRMAM1206,BCN,WHPC,PCF,PCF1206H,WCR1210¡�A,WPRT50,BCN164AB,OARS,LRMA,WPRT10,WPRT15,WCR0603…A,OARSXP,WCR2512…A,WCR0805¡�A,WSMHP,WCR2010¡�A,LRMAT2512,ULR25,HVC2512,ULR2,LRF3W,PCF2010H,ULR1,LR(F)2010,PCF0805H,LR(F)1206,WPRT20,PCF0603H,LRMAN0815,ULR3,WCR1206…A,LR2512,SC3,WSMHP35,LRZ2512,PCF2512,WHPC2010,WPRT,HVC,OARS3,PCF0805,WCR1206¡�A,WHPC1206,WCR0603¡�A,WPRT30,WCR0402¡�A,WCR2010…A

2017年12月26日  - TT ELECTRONICS  - 选型指南 代理服务 技术支持 采购服务

电阻器:WIN系列非水溶性氮化物薄膜精密片式电阻器

描述- 该资料介绍了TT Electronics公司生产的WIN系列水不溶性氮化物薄膜精密贴片电阻器。这些电阻器采用TaN薄膜技术,具有优异的抗湿度和污染环境的稳定性,适用于各种电子设备。

型号- WIN-T1206LF-03-1001-B3,WINT1206LF031001B3,T0805,WIN SERIES,T0603,T0402,WIN,T1206

05.21  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务

技术说明TN001:关于固定电阻器储存条件的建议

描述- 本资料提供了固定电阻器的存储条件建议。理想存储条件为温度+10至+30°C,避免24小时内温度变化超过±10°C,相对湿度为30%至60%。建议避免化学烟雾、含硫气体和空气污染物。原包装应保持完好直至首次使用。大多数SMT电阻器具有1级MSL,但有些为2级。资料还讨论了电阻器的货架寿命,包括稳定性(特别是精密电阻器)和可焊性。长期存储在氮气中可以防止氧化,但对电阻器的长期存储效果有限。

09.24  - TT ELECTRONICS  - 应用笔记或设计指南 代理服务 技术支持 采购服务

【产品】0.25mΩ~2.5mΩ军品级电流检测电阻,适用于电流感应领域

TT ELECTRONICS CSL系列(专利产品)低阻值电流检测电阻器,可以在-55~125℃的温度环境中工作,具有极高的可靠性。这款产品的最大功率和电流额定值分别为5W和55A。其外形为四端裸露的可焊接结构,采用经济的电路板空间设计,可以方便的插入焊接到电路板上,节省电路板空间。

2018-06-30 -  新产品 代理服务 技术支持 采购服务

技术说明TN003-零件号中电阻器值的编码方法

描述- 本资料详细介绍了TT Electronics电阻器产品编号中电阻值编码的两种方法:欧洲编码方法和美国编码方法。欧洲编码方法使用三到六个字符,包括有效数字、零和乘数字母;美国编码方法则主要使用数字字符,通过前三位数字和最后一位乘数来确定电阻值。资料还提供了附录A,展示了整个值范围内的编码格式和示例。

09.24  - TT ELECTRONICS  - 应用笔记或设计指南 代理服务 技术支持 采购服务

LRMA系列低阻金属合金电阻器

描述- 该资料介绍了TT Electronics公司生产的低电阻金属合金电阻器(LRMA系列)。这些电阻器适用于功率电子领域的电流检测,具有高温度操作能力至170°C,符合RoHS标准且无卤素。产品特性包括不同的尺寸、功率等级、阻值范围和公差级别。

型号- LRMAP2512,LRMA SERIES,LRMA2512,LRMAM2512-R01□□□FT4,LRMAM2512,LRMAM2512-R01FT4,LRMAT2512,LRMAM1206-R001,LRMAM0805

12.20  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务

WH系列电阻器铝壳绕线电阻器

描述- 该资料介绍了TT Electronics公司生产的铝壳绕线电阻器WH系列的产品特性、电气数据、物理数据和终止方式。这些电阻器适用于高功率损耗应用,具有优异的热传导性能和良好的可靠性。

型号- WH SERIES,WH50T,WH50,WH5,WH300,WH200,WH100,WH25T,WH25-3K3JI CECC40203-006 CA,WH25-100RJI,WH25□□-100RJI□,WH10,WH25

01.21  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务

LRF4W系列低值4W片式电阻器

描述- 该资料介绍了TT Electronics公司生产的LRF4W系列低值4W芯片电阻。该系列电阻具有4W功率、3至100mΩ的电阻范围、±1%的公差,符合AEC-Q200标准,具有低热阻和宽端子以提高鲁棒性。所有无铅部件符合欧盟指令2011/65/EU(RoHS3)。

型号- LRF4W,LRF4W SERIES,LRF4W-R02FT18

04.24  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务

TT Electronics(TT)LRMA系列低电阻金属合金电阻器数据手册

描述- Low Resistance Metal Alloy Resistor

型号- LRMAP2512,LRMAT2010,LRMAN0612,LRMAN1225,LRMAM2512,LRMAM1206,LRMAT2512,LRMAM0805,LRMA2512,LRMA,LRMAM2512-R01FT4,LRMAN0815,LRMAM1206-R001

2019年7月  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务

TT Electronics为电池管理系统(BMS)提供丰富的耐浪涌、高性能电阻器,还提供定制选项

TT Electronics提供广泛的产品系列和定制选项,助您的电池管理系统提升水平!EBW8518五秒钟的浪涌中具有高达180W的过载保护,LRMAP3920 /5930电阻器适用于快速和高浪涌,LRMA/ULR适于真空吸尘器的真空电池组BMS的成本和耐浪涌要求,WPRT和PWHW适于插入式HEV充电器单元中的浪涌容限和过载保护,WMHP和WSMHP电阻器具有增强的脉冲性能和安装通用性。

2020-05-27 -  原厂动态 代理服务 技术支持 采购服务

3810系列超高值精密电阻器

描述- 该资料介绍了Welwyn Components生产的3810系列超高压值精密电阻器。这些电阻器适用于低电流(皮安级别)测量,具有高达100太欧姆的阻值范围。它们采用密封设计以最小化漏电流,并符合欧盟RoHS指令。

型号- 3810 SERIES,3812-10T□GI,3810,3811,3812,3812-10TGI

04.23  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务 查看更多版本

TT Electronics(TT)4800系列超精密金属膜电阻器数据手册

描述- 4800 Series Ultra Precision Bulk Metal Film Resistors

型号- 4804,4805,4812-73K2LI,4832,4800,4812,4812–73K2LI,4802

2018年6月  - TT ELECTRONICS  - 数据手册 代理服务 技术支持 采购服务

【产品】低阻值电流检测电阻器LCS系列,精度水平为±0.5%和±50ppm/°C

TT Electronics宣布推出LCS系列薄膜电阻器,用于检测3A以下范围的直流和交流电流,该产品将精确的薄膜电阻器性能带入低欧姆值的领域,用于非常精确的电流检测应用。大多数薄膜芯片电阻的最低欧姆值是在1至10欧姆范围,但TT Electronics的LCS系列薄膜电阻器利用专有技术,将这个数值扩展到低至100毫欧,该电阻器还具有对温度变化的低灵敏度。

2018-10-11 -  新产品 代理服务 技术支持 采购服务
展开更多

电子商城

查看更多

品牌:TT Electronics

品类:Metal Element Current Sense Resistor

价格:¥5.1207

现货: 0

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.3305

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.3305

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.5375

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.5375

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.3305

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.5375

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.5375

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.5375

现货: 9,000

品牌:TT Electronics

品类:High Power MELF Resistors

价格:¥0.5375

现货: 9,000

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:TT Electronics

品类:Low Resistance Metal Alloy Resistors

价格:¥0.7268

现货:160,000

品牌:TT Electronics

品类:Low Resistance Metal Alloy Resistors

价格:¥0.7268

现货:107,900

品牌:TT Electronics

品类:Wirewound Power Radial Terminal Resistors

价格:¥29.9250

现货:22,389

品牌:TT Electronics

品类:Wirewound Power Radial Terminal Resistors

价格:¥7.1649

现货:814

品牌:TT Electronics

品类:Wirewound Power Radial Terminal Resistors

价格:¥16.0569

现货:42

品牌:TT Electronics

品类:Wirewound Power Radial Terminal Resistors

价格:¥17.9550

现货:7

品牌:ROHM

品类:Anti-surge chip resistors

价格:¥0.1098

现货:460,550

品牌:ROHM

品类:电阻

价格:¥0.0065

现货:426,165

品牌:国巨

品类:Resistor

价格:¥0.2790

现货:275,000

品牌:风华高科

品类:Resistor

价格:¥0.0035

现货:194,907

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

电流低功耗变压器定制

可定制变压器支持60W-600W范围,额定电流最高10A,漏感稳定度最小3%;支持开关变压器、电流感测变压器、栅极驱动变压器、LLC谐振变压器、PoE变压器等产品定制。SPQ为5K。

提交需求>

车规级变压器定制

可定制变压器电压最高4.5KV,高频30MHz;支持平面变压器、平板变压器、OBC变压器、DCDC变压器、PLC信号变压器、3D电源、电流变压器、反激变压器、直流直流变压器、车载充电器变压器、门极驱动变压器等产品定制。

最小起订量: 100000 提交需求>

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面