改进低值分流电阻的焊盘布局,优化高电流检测精度
缘和内缘(x轴)。
2.类似于A,但焊盘向内延伸较长,以便更好地覆盖焊盘区(见图2(a))。检测点位于焊盘中心和末端。
3.利用焊盘两侧以提供更对称的系统电流通路。同时把检测点移动到更中心的位置。检测点位于焊盘中心和末端。
4.与C类似,只是系统电流焊盘在最靠里的点接合。只使用了外部检测点。
5.A和B的混合体。系统电流流过较宽的焊盘,检测电流流过较小的焊盘。检测点位于焊盘的外缘和内缘。
图4. 测试PCB板的布局。
在模板上涂抹焊料,并在回流炉中使用回流焊接。使用的是ULRG3-2512-0M50-FLFSLT电阻。
测试步骤
测试设计如图5所示。使20 A的校准电流通过各个电阻,同时使电阻保持在25°C.在加载电流后1秒内,测量产生的差分电压,以防止电阻温度升高1°C以上。同时监控各个电阻的温度,以确保测试结果均在25°C下测得。电流为20 A时,通过0.5 mΩ电阻的理想压降为10 mV.
图5. 测试设置。
测试结果
表1列出了采用图4所示检测焊盘位置测得的数据。
表1. 测得电压和误差
*无开尔文检测。对通过高电流主焊盘的电压进行测量,以展示与焊料电阻相关的误差。
观察结果
1.由于结果的可比较性以及各电阻偏差都在容限范围之内,所以得出封装C和D的误差最少,.封装C为首选封装,因为它不大可能导致与元件放置容限相关的问题。
2.在每一种情况下,电阻外端的检测点提供的结果最准确。这表明,这些电阻是制造商根据电阻的总长度设计的。
3.请注意,在未使用开尔文检测时,焊料电阻相关误差是22%.这相当于约0.144 mΩ的焊料电阻。
4.封装E展示了不对称焊盘布局的效应。回流期间,元件通过大量焊料才能焊盘。应避免这种封装。
结论
根据前面所示结果,最佳封装是C,其预期测量误差小于1%.该封装的建议尺寸如图6所示。
图6. 最佳封装尺寸。
检测走线的布局也会影响测量精度。为了实现最高精度,应在电阻边缘测量检测电压。图7所示建议布局采用通孔,把焊盘外边缘布局到另一层,从而避免切割主电源层。
图7. 建议PCB走线路由。
本文中的数据可能并不适用于所有电阻,而且结果可能因情况而异,具体取决于电阻的材质和尺寸。应该咨询电阻制造商。用户有责任确保封装的布局尺寸和结构均符合各项SMT制造要求。对于因使用本封装而可能导致的任何问题,ADI概不负责。
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