Shunt-Widerstand, mit welchem ​​Wert muss ich beim Löten auf der Leiterplatte rechnen?

Ich verwende einen 10-mOhm-1%-Shunt , um den Strom über den Spannungsabfall zu messen.

Meine Schaltung ist auf einem Steckbrett ...

Es verhält sich so, als hätte der Shunt einen Wert von ~30-40 MOhm statt 10 MOhm. Ich habe dies doppelt überprüft, indem ich den Strom allein durch den Shunt geleitet und den Spannungsabfall gelesen habe. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Quelle dieses zusätzlichen Widerstands von den Kontaktverbindungen zum Shunt stammt.

Im Moment ist die Steckplatinenschaltung auf einen Shunt-Wert von ~ 30-40 MOhm getrimmt. Meine Frage ist, sollte erwartet werden, den richtigen 10-Mohm-Wert zu sehen, wenn alles auf eine Leiterplatte gelötet wird? In diesem Fall muss ich die Teileauswahl und die Beschriftungen der Leiterplattenkomponenten ändern.

Wenn ich jedoch einen minimalen zusätzlichen Widerstand von den Steckbrettanschlüssen sehen sollte, könnte dies bedeuten, dass sie mir den falschen Shunt-Wert gesendet haben oder dass er defekt ist. Ich habe leider nur 1, daher kann ich nicht überprüfen, ob es sich unerwartet verhält.

Hier sind einige Bilder:

Schaltplan, Isense +/- mit dem Shunt-Widerstand verbinden.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Widerstandsmessung mit Messgerät. Dies zeigt 220 mOhm, je nachdem, welche Anschlüsse ich verwende, bekomme ich normalerweise ~ 40-50 mOhm ... der Punkt ist definitiv nicht 10 mOhm:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist das Steckbrett-Vogelnest. Es ist auf ~30mOhm Shunt abgestimmt. Arbeitet genau und konstant.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist das vorgeschlagene PCB-Layout. Die verschiedenen Masseebenen sind sternförmig verbunden, also keine Sorge; Ich fand, es war der sauberste Weg, es zu tun, ich möchte nicht in einen Grundebenenstreit geraten ...Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Holen Sie sich ein Stripboard und probieren Sie es aus
Sie müssen etwas über die Kelvin-Verbindung lernen. Weder eine Leiterplatte kann den falschen Weg Ihrer Messmethode lösen.
Kannst du ein Bild von deinem Setup und einen Schaltplan posten?
Verwenden Sie einen 4-Punkt-Shunt, um eine korrekte Messung zu erhalten
4-Punkt-Shunt? Ich muss das überprüfen. Gib mir eine Minute, ich werde ein paar Bilder posten.
Die von Marko erwähnte "Kelvin-Verbindung" und der von Damien erwähnte "4-Punkt-Shunt" beziehen sich übrigens auf dasselbe. Ein Widerstand mit vier Anschlüssen, zwei für Strom und zwei für Spannung, damit die Übergangswiderstände die Messung nicht beeinflussen.
Welchen Widerstand haben alle Drähte in Reihe mit dem Shunt-Widerstand? Hast du es ausgerechnet?
Standard-Kupferfolie (1 Unze Gewicht pro Quadratfuß Folie) hat einen Kanten-Kanten-Widerstand von 500 Mikroohm für Quadrate jeder Größe. Und hat einen Wärmewiderstand von 70 Grad Celsius, Kante-Kante.

Antworten (2)

Ein solches Steckbrett ist nicht geeignet, wenn es auf wenige mΩ oder 10 mΩ ankommt.

Sie sollten jedoch in der Lage sein, Ihr Setup zu retten, indem Sie richtig gelötete Verbindungen für den Strommesswiderstand verwenden. Du machst anscheinend eine 4-Leiter-Messung. Löten Sie alle 4 Anschlüsse an den Widerstand vom Steckbrett. Sie können dann die anderen Enden der beiden Sensordrähte in das Steckbrett stecken, da diese wenig Strom führen.

Außerdem sollten Sie Ihr PCB-Layout sorgfältig planen. Das Layout, wie der Strom durch den Messwiderstand geleitet wird und wo genau die beiden Messleitungen angeschlossen sind, ist von Bedeutung. Wenn ich das getan habe, habe ich den Hauptstrom normal durch die Enden der Pads für den Widerstand geleitet. Die Sensorleitungen waren dann dünne Spuren, die mit der Mitte der Innenseite der Pads verbunden waren.

Hier ist ein Ausschnitt eines solchen Layouts:

R1-R4 sind Stromerfassungswiderstände mit niedrigem Wert. Der zu erfassende Strom fließt durch die dicken Leiterbahnen von rechts nach links. Diese dicken Spuren haben die gleiche Breite wie die Widerstandspads. Diese sind als Lötmaskenöffnungen mit dem weißen Kreuzschraffurmuster dargestellt.

Die Erfassungsleitungen sind die dünnen (8 mil) Bahnen, die mit der Mitte der Innenkante jedes Widerstandspads verbunden sind. Die unmittelbare Verbindung zum Pad befindet sich jeweils auf der obersten Lage (rot). Danach sind sie nur noch gewöhnliche Signalleitungen und können als solche verlegt werden.

Und ja, diese Schaltung hat sehr gut funktioniert.

Über Ihr Layout hinzugefügt

Das gefällt mir nicht wirklich:

Die Art und Weise, wie die Sensorspuren von den Pads abgehen, besteht die Möglichkeit, dass noch ein gewisser Hauptstrom zwischen der Widerstandsleitung und dem Bereich fließt, mit dem die Sensorspur verbunden ist. Ich würde die Sinnesspuren von der Innenseite der Pads kommen lassen, wie ich in meinem Beispiel zeige.

Ich habe mein PCB-Layout zur ursprünglichen Frage hinzugefügt. Ich glaube, ich habe das getan, wovon Sie gesprochen haben. Ich habe die Sense-Leitungen senkrecht zur Stromrichtung gemacht, damit die Masserückführung des Hi-Stroms die Sense-Leitungen nicht beeinflusst ... Sobald ich den 4-Draht-Widerstand hinzufüge, denke ich, dass alles Soße sein wird.

Die Verwendung eines zweiadrigen Widerstands und der steckbaren Protoplatine wird immer Probleme mit zusätzlichem Widerstand in den Verbindungen haben. Vielleicht möchten Sie die Verwendung eines etwas teureren Messwiderstandstyps in Betracht ziehen, der mit vier Leitungen geliefert wird. Diese haben zwei Hauptleitungen, durch die der Laststrom geführt wird. Die anderen beiden Leitungen sind mit den hochohmigen Eingängen Ihrer Mess- oder Signalaufbereitungsschaltung verbunden.

Dieser Widerstandstyp ist sowohl in SMT als auch bedrahtet für THRU-Loch-Anwendungen erhältlich. Das Bild unten zeigt einen typischen SMT-Strom-Shunt-Widerstand.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(Bildquelle: https://www.ept.ca/products/ultra-low-ohmic-current-sense-resistor-high-power/ )