我是PCB设计的新手,我注意到有些原理图使用0Ω或100mΩ电阻器。它们的目的是什么,为什么我们需要在PCB设计中使用它们?
通常,如果我们希望探测负载所消耗的电流,我们可以在PCB走线上放置一个跨接引脚(然后使用万用表测量跨该引脚的电流)。为此目的添加电阻器似乎会浪费大量的PCB面积。这是放置100mΩ电阻(因为I = V /0.1Ω)而不是跳线引脚的唯一原因吗?
如果是这样,那么在板上放置这样的mΩ电阻器时,应该考虑什么因素,以使其不影响电路的信号或行为?
我是PCB设计的新手,我注意到有些原理图使用0Ω或100mΩ电阻器。它们的目的是什么,为什么我们需要在PCB设计中使用它们?
通常,如果我们希望探测负载所消耗的电流,我们可以在PCB走线上放置一个跨接引脚(然后使用万用表测量跨该引脚的电流)。为此目的添加电阻器似乎会浪费大量的PCB面积。这是放置100mΩ电阻(因为I = V /0.1Ω)而不是跳线引脚的唯一原因吗?
如果是这样,那么在板上放置这样的mΩ电阻器时,应该考虑什么因素,以使其不影响电路的信号或行为?
Answers:
零欧姆“电阻器”通常用作单侧板上的链接,因为它们可以由可插入电阻器的组件插入机放置。
大批量单面板制造商经常使用单独的链接插入机-令人震惊的速度令人难以置信。
1 Ohm电阻器只是“另一个组件”。
它可以用作电流检测电阻器或用于某些其他电路功能。
如果使用电阻器进行电流检测以进行测量。
与总电路电压相比,最差情况下的电压降应该很小,以免影响工作。例如,如果电路消耗1安培电流并具有5V电源,则1ohm电阻会降低1V。这是总电路电压的20%,在几乎所有实际情况下都将过高。
一个0.1欧姆的电阻在1A = 2%的电源电压下会下降0.1 V,根据电路的不同可能是可接受的。
一个0.01欧姆的电阻器在1A = 0.2%时将下降0.01V,几乎总是可以接受的。
0.1欧姆的电阻每安培将降低100 mV,因此1 mA会产生100 uV。
许多低成本DMM的量程为200 mV,分辨率(但不是精度)为0.1 mV = 100 uV,因此它们可以在0.1 Ohm电阻器中读取电流至1 mA 分辨率。同样,他们可以在0.01 Ohm的电阻器中读取电流,分辨率为10 mA。
将感测电阻器的一侧接地可以进行接地参考测量,这可能很方便。电压降不得影响电路运行。
有时,通过一个电容绕过检测电阻-可能取决于电路,可能为10 uF或100 uF,这将进一步减少对电路的影响。
在存在高频噪声的地方,使用数字万用表或其他仪表测量电压以便计算电流会给进入仪表的噪声带来不良后果。在这种情况下,请使用例如0.1欧姆的检测电阻,通过串联的1k电阻将电压馈送到电表,并在电表端子之间增加一个10uF的电流。
0Ω电阻和1Ω电阻之间存在巨大差异:后者具有无限大的电阻:-)。
0Ω有不同的用法:
相对于该问题而言,这是一个旁听,但却增加了罗素关于低值电流感测电阻器的说法。
当使用极低值的电阻器通过生成与该电流成比例的电压来测量电流时,必须考虑与这些电阻器连接的电阻。解决该问题的一种方法是进行所谓的“ 4线”测量。您可以通过检测电阻正常运行电流,但是要通过电阻两端的独立馈线差分测量电压。通过适当的差分测量,可以消除由大电流连接至电阻或从电阻流出的电流所产生的任何其他压降。
这是一个四线测量的例子:
R1-R4是100mΩ的电流检测电阻,在这种情况下,可以承载多达4A的电流。系统需要在低端以1/4 mA的分辨率对这些电流做出反应。左侧连接实际上全部接地,并在此快照的左侧不久连接在一起。即使大部分接地路径都是隔离的,也可以想象多个放大器通过顶部三个电阻器运行,并试图区分通过底部电阻流过的1/4 mA和1/2 mA的问题。通过顶部电阻的那些放大器很容易在底部引起接地偏移,该偏移比R4上1/4 mA引起的压降大一个。
解决方案是四线测量技术。注意两条线来自每个电阻的内部连接。那些去本质上就是差分放大器,它们仅响应两条线之间的电压差。这些导线可能很小,因为它们携带的电流很小。它们的目的只是将电压报告给差动放大器。
平面必须通过单点连接。在代表这些平面的网络之间放置一个0Ω电阻有助于实施规则。
用我自己的经验证明。对于零电阻,我从物理上发现,每当将零欧姆电阻与负载串联,从而使负载材料为半导体(LED,处理器等)时,负载散发的热量就会稍微减少,并且零欧姆电阻实际上会变热,则零欧姆电阻器将共享负载产生的热量的一部分。我不知道零欧姆电阻是由什么材料制成的,我只是在电子商店的某个地方购买并使用了它。我在Google中找不到这样的结果。但是,验证我的发现的过程很容易,只需使用“热扫描仪”即可扫描带和不带零欧姆电阻的LED,您可以在图片中搜索热扫描仪,就像枪一样。根据我自己的假设,我认为与材料特性有关。你能记得吗 连接在一起时,生锈总是选择锌而不是铁。热量选择零欧姆电阻器材料来散热,而不是将它们连接在一起时选择LED,诸如此类。我猜没有人这样做,因此我在互联网上什么也没找到,有人可以用它作为大学的研究成果来发表论文。