简述罗姆高性能分流电阻器在电源设计中的用途

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几乎所有电源设计中的电阻选择都有不同的特性优先级和性能要求,包括需要能够处理高电压、大电流和高功率的电阻器,以及需要低容差的电阻器。本文将重点介绍如何使用电阻来调节电源输出并保护电源不出故障。
 
市场上有各种各样的供电电源,这些电源设计中采用的多种电阻器更是大大拓展了选择范围。为明确起见,本文所涉及的电源是指具有高达几千伏固定直流输出的电源设备。
 
无论何种应用,电源设计人员都必须了解所适用领域的具体安全或环境规定,以及实际的电气性能。本文将重点介绍如何使用电阻来调节电源输出并保护电源不出故障。
 
电源的分类通常取决于输入是交流还是直流,以及使用何种类型的调节方式来提供正确的直流输出,通常是开关模式或线性模式。
 
工频线电压通常为AC-DC电源供电,而电池或任何其它直流电源则提供DC-DC供电。这些DC-DC转换器使用开关模式技术将输入电压调节为更高(升压)或更低(降压)的输出电压。
 
现成的电源适于许多市场和常规用途,但在某些情况下需要定制设计。
 
 
电阻器在电源设计中的用途
 
放电电阻器主要用于对电路中的电容器进行放电。它们与负载并联,在AC-DC和DC-DC转换器中分别用于对平滑电容器和储能电容器进行放电。电源关闭后,电容器保持充电状态,有可能对用户造成伤害,因此需要放电。当为这项任务选择电阻时,需要权衡两点:它们应具有足够高的阻值,以便当电路工作时耗电很少;为给电容器快速放电,其阻值又要足够低。
 
浪涌限制电阻器可以限制AC-DC电源在初次接通并且储能电容器充电时可能引起的浪涌电流量。这些电阻通常阻值很低,并且与交流电源线串联。对于更高功率的电源,通常使用负温度系数(NTC)电阻器来达到这一目的。这些电阻的阻值随自身发热而下降。使用此类电阻器的一个缺点是在工作期间温度必须保持恒定以确保维持为低阻值。第三种方案是使用脉阻(pulse-resistant)电阻器,这些电阻器的功率通常以焦耳为单位。它能比采用瓦为单位的正常持续功率标度更好地表述其功能。
 
平衡电阻器用于在使用多个电源时调制负载电流。通常,与使用单个高功率大电源相比,并联设置使用多个DC-DC转换器可以更便宜、更节能、更紧凑。在设计此类电路时,不能简单地将输出连接在一起,必须采用一个方法来确保平均分担负载。图3显示RSHARE电阻填平了转换器输出之间的余差。
 
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图3:平衡电阻在DC-DC转换器之间分担负载。
 
这种负载分担方法也用于其它类型的电源设计,特别是那些使用功率晶体管的设计。并联多个晶体管为负载供电,负载分配电阻在串联中使用。
 
 
分流电阻器——PSR100系列
 
分流电阻器在车载和工业设备领域被广泛用于大功率应用的电流检测。其中在车载领域,随着电子化和电动化进程的不断深入,小型电机和ECU的搭载数量呈稳步增长趋势,对大功率且小型的分流电阻的需求日益高涨。在这种背景下,客户对拥有多年丰硕业绩的ROHM的要求也日益提高,因此,此次在具有大功率、超低阻值特色的PSR系列中又新增了小型产品阵容。
 
ROHM产品阵容新增非常适用于车载和工业设备的超低阻值分流电阻器"PSR100系列"同时实现3W的大功率和小尺寸,有助于大功率应用的进一步发展
 
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「PSR100系列」的电阻体金属采用高性能合金材料,使产品在低阻值范围也实现了优异的电阻温度系数(TCR)※。而且还利用ROHM独有的精密焊接技术,实现3W大功率和小尺寸(6.35×3.05mm),成功地同时实现了本来很难兼顾的大功率和小型化。
 
这使得产品在车载和工业设备领域等温度保证要求苛刻的应用电路中也可从容使用,非常有助于减轻设计负担并促进应用的进一步小型化。
 
今后,ROHM将继续发力车载、工业设备领域,从电阻器到晶体管、二极管,不断强化电源领域的产品阵容。
 
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1. 同时实现3W大额定功率和小尺寸(6.35×3.05mm)
一般认为,额定功率和产品尺寸存在矛盾关系,很难同时确保两者的理想值。但是,本系列产品利用ROHM独有的精密焊接技术,仅6.35×3.05mm的小尺寸也实现了散热性优异的铜板结构,从而成功获得3W的大功率。通过同时确保这两个值满足了客户小型化的需求。
 
2. 超低阻值范围也具备优异的电阻温度系数
一般电阻值越低,电阻温度系数越大。而PSR系列的电阻体金属采用高性能合金材料,在超低阻值范围也实现了优异的电阻温度系数(TCR)。该系列具备从0.3mΩ的超低阻值范围起的丰富产品阵容,有助于应用的可靠性提升。

 

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