精密電路設計中的高精電阻——分流電阻

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）現(xiàn)在各種電氣設備使用場景都在加速推向高效節(jié)能轉(zhuǎn)變，達到節(jié)能標準是現(xiàn)在選用電氣設備的硬指標。從設備硬件角度來說，有很多方案都可以提高設備的能效。

在電路設計的角度，分流電阻是提升設備節(jié)能水平的一個小小的關鍵器件。使用分流電阻能將電路中的電流引導到不同的分支中，起到分流作用，在電路中實現(xiàn)精確的控制電流作用，這對節(jié)能設備來說是很關鍵的一環(huán)。此外，通過分流電阻實現(xiàn)高精度的電流檢測也有利于實施節(jié)能措施。

分流電阻的選用

電子電路中電阻的作用無非是分壓、分流和限流。兩個電阻并聯(lián)，每個電阻上的電壓相等，阻值不同電流不同。電阻并聯(lián)分流，電阻越大分的電流越小，實現(xiàn)分流的作用。分流電阻可以將電路中的電流引導到不同的分支中，在遇到需要控制電流大小的情況下，選擇合適的分流電阻阻值，控制不同分支中的電流大小，從而滿足特定的電路要求。

越是需要精確電路控制的場景，對分流電阻的精度和可靠性要求越高。此外，隨著電氣設備的功能改進，電路板上的安裝密度越來越高，這就要求分流電阻器體積更小、額定功率更高。在工業(yè)場景、汽車場景中，通過分流電阻實現(xiàn)高電流檢測精度也非常看重器件的高溫工作性能。

在實際的電流檢測中，分流電阻阻值往往較低，從數(shù)百微歐姆到數(shù)百毫歐姆不等，需要與運算放大器或差分放大器配對使用，提高檢測的靈敏度和準確性。不然壓降量偏小，MCU很難檢測到電壓。典型的應用很多，像過流保護、4-20mA系統(tǒng)、電池電量檢測、高亮度LED控制、電機控制等等。

在選用分流電阻上，也需要非常仔細，首先必須要根據(jù)電路要求和需要的電流大小確定好阻值?，F(xiàn)在很多電路板要求分流電阻額定功率更高，需要選擇合適的功率容量，功率容量過小會導致分流電阻過熱，而功率容量過大則會無謂地增加電路成本和體積。

溫度也是考量點，要盡可能減小溫度對器件性能的影響。除此之外，精度和耐壓能力也是選擇分流電阻需要確定的參數(shù)。在大電流的采樣中，需要確保這些參數(shù)指標達到預期，保證長期穩(wěn)定的器件性能。

為應用產(chǎn)品提供小型化節(jié)能助力的分流電阻

在電池管理系統(tǒng)、電力設備、工控設備、汽車電子領域，分流電阻的應用非常多。合適的分流電阻能夠有效為應用產(chǎn)品提供小型化節(jié)能助力。

不久前，ROHM就面向車載設備、工業(yè)設備和消費電子設備的電機控制電路和電源電路等應用，在標準型6432尺寸金屬板分流電阻器PMR100產(chǎn)品陣容中，推出3款額定功率為5W、電阻值分別為0.5mΩ、1.0mΩ、1.5mΩ的新產(chǎn)品。

這些新產(chǎn)品采用溫度特性優(yōu)異的新材料和引腳溫度降額，提升了額定功率容量，用更小的尺寸提供更大功率的產(chǎn)品，方便應用設備小型化。同時ROHM獨有的免調(diào)阻結(jié)構設計，抑制了因電流局部集中而導致的溫升問題，其性能表現(xiàn)可以說是業(yè)內(nèi)標桿。

國產(chǎn)電阻現(xiàn)在替代空間也相當廣闊，不少國內(nèi)企業(yè)正迅速向高端市場發(fā)起沖擊。如開步電子旗下的睿思品牌，就有著大電流、高精度分流電阻產(chǎn)品矩陣，電流能力從10A覆蓋到20000A，整體精度在±0.5%，溫漂不超過±100ppm。大額定電流、低溫漂以及高精度特性也已經(jīng)可以完美覆蓋各種電力設備、工控設備。

主攻精密微阻值電阻普森美微電子在分流電阻上以其獨特的結(jié)構和工藝設計，也體現(xiàn)了國產(chǎn)電阻的高性能。旗下分流電阻系列已經(jīng)推出了車規(guī)級產(chǎn)品，如APSRP25，擁有±75-250的TCR，功率等級覆蓋5-7W。材料、設計、制造技術等方面的技術突破讓旗下產(chǎn)品在高精度化、微型化、大功率化等方面不斷進化。

小結(jié)

在各類電氣設備向微型化、節(jié)能化發(fā)展得趨勢下，分流電阻的作用愈發(fā)重要。不斷提高性能的分流電阻器，將為應用產(chǎn)品的節(jié)能和小型化帶來便利。