相信最近大家都被美國(guó)政府強(qiáng)力打壓華為的新聞刷屏了,“國(guó)產(chǎn)化”的話題再次引起輿論大眾的關(guān)注,華為每年向美國(guó)企業(yè)采購(gòu)的電子元器件價(jià)值高達(dá)110億美金,可以想象全中國(guó)對(duì)于高端電子元器件進(jìn)口的依賴程度有多么嚴(yán)重。想要實(shí)現(xiàn)真正意義上的中國(guó)制造、中國(guó)創(chuàng)造,不再被外國(guó)政府和企業(yè)扼住喉嚨,我們必須具備高端電子元器件的研發(fā)、生產(chǎn)和測(cè)試能力。精密分流器是實(shí)現(xiàn)精密電流檢測(cè)的關(guān)鍵器件,幾十年來(lái)一直被美國(guó)、加拿大、德國(guó)等海外公司壟斷,國(guó)產(chǎn)高精密大電流直流分流器多年來(lái)無(wú)法突破技術(shù)瓶頸。但是隨著開(kāi)步電子生產(chǎn)的RTCS和RTBS系列分流器的問(wèn)世,該現(xiàn)狀已然被打破了。
什么是分流器?
分流器實(shí)際上是一個(gè)阻值很低的電阻,當(dāng)電流流過(guò)該電阻時(shí),測(cè)量電阻兩端的電壓降,根據(jù)歐姆定律可以計(jì)算出流過(guò)該電阻的電流大小,從而達(dá)到電流檢測(cè)的目的。例如新能用汽車(chē)充電樁用的外附分流器就是通過(guò)這個(gè)原理來(lái)檢測(cè)電流,實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量的目的。
然而,要實(shí)現(xiàn)精密的電流檢測(cè),就要求電阻的阻值在任何情況下都保持穩(wěn)定,其關(guān)鍵技術(shù)在于解決電阻的三個(gè)穩(wěn)定性問(wèn)題:
1、在環(huán)境溫度變化的時(shí)候電阻的阻值保持穩(wěn)定
2、在加載電流時(shí)電阻的阻值保持穩(wěn)定
3、在長(zhǎng)期使用后電阻的阻值保持穩(wěn)定
那么RTCS和RTBS系列到底牛在哪里?
一、標(biāo)稱精度高達(dá)±0.05%,且在10%-100%額定電流范圍內(nèi)均可滿足標(biāo)稱檢測(cè)精度。我們來(lái)看一組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,差異在哪:
某進(jìn)口分流器 VS 開(kāi)步自研分流器
某進(jìn)口分流器
當(dāng)我們對(duì)額定電流300A/標(biāo)準(zhǔn)輸出75mV/標(biāo)稱精度±0.1%的某進(jìn)口高端分流器產(chǎn)品實(shí)測(cè)時(shí):
我們可以清楚的看到,通流300A后阻值精度已經(jīng)超過(guò)標(biāo)稱精度,阻值呈現(xiàn)繼續(xù)增大的趨勢(shì),這意味著精度朝背離標(biāo)稱精度的方向繼續(xù)增大,已經(jīng)不是±0.1%級(jí)別的產(chǎn)品,此時(shí)的測(cè)量精度完全沒(méi)辦法保證±0.1%的要求。
開(kāi)步自研分流器
我們對(duì)額定電流300A/標(biāo)準(zhǔn)輸出75mV/標(biāo)稱精度±0.1%的開(kāi)步自研分流器產(chǎn)品實(shí)測(cè)時(shí):
通流300A后分流器的阻值精度仍可以保證在±0.1%以內(nèi),且阻值變化曲線趨于平滑,這意味著阻值變化趨于穩(wěn)定,不會(huì)繼續(xù)增大,分流器在持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作后仍然可以保證在標(biāo)稱精度范圍之內(nèi)。
二、通電1分鐘內(nèi)達(dá)到熱平衡,比同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品的熱平衡時(shí)間快10倍
三、 電流系數(shù)小于5ppm/A(通電后的阻值變化量),同類(lèi)產(chǎn)品沒(méi)有定義該關(guān)鍵指標(biāo)
為什么具有這樣的差異?
根據(jù)電阻阻值的定義公式,即 R=ρL/S ,可以計(jì)算出在OFF狀態(tài)下分流器的電阻阻值,但是我們?nèi)f萬(wàn)不能夠按照這樣簡(jiǎn)單的公式就對(duì)分流器的檢測(cè)等級(jí)進(jìn)行判定。
因?yàn)楹辖痣娮璁a(chǎn)品在加載電流后阻值會(huì)根據(jù)不同的電流而變化,這是由于產(chǎn)品自熱以及通流后合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變等一系列因素造成的,如果只是按照簡(jiǎn)單的尺寸、精度來(lái)定義電阻值是沒(méi)有意義的,因?yàn)橥骱蟮母淖兞靠赡芡耆^(guò)OFF狀態(tài)下的阻值精度。
開(kāi)步分流器產(chǎn)品既要保障在OFF狀態(tài)下達(dá)到標(biāo)稱精度,我們還對(duì)合金材料進(jìn)行特殊的處理,限制負(fù)載的變化量,讓經(jīng)歷變化后的阻值仍然滿足我們的標(biāo)稱精度。所以我們才會(huì)有10%—100%額定電流都滿足檢測(cè)精度的定義。
-測(cè)試能力-
開(kāi)步具有領(lǐng)先于同行的測(cè)試能力,各類(lèi)的設(shè)備可提供分流器產(chǎn)品各項(xiàng)物理性能以及電氣性能全方面的測(cè)試。專(zhuān)用的分流器檢測(cè)裝置可對(duì)分流器的阻值變化情況實(shí)時(shí)監(jiān)控并且檢測(cè)阻值穩(wěn)定情況。每一只分流器都會(huì)進(jìn)行阻值精度的全面檢測(cè),確保100%達(dá)到標(biāo)稱精度。
在一些大電流檢測(cè)的應(yīng)用中,比如大電流斷路器應(yīng)用,分流器本身即作為一個(gè)計(jì)量級(jí)的檢測(cè)元器件對(duì)電流進(jìn)行檢測(cè),但是大多數(shù)的客戶沒(méi)辦法對(duì)分流器的實(shí)際檢測(cè)精度進(jìn)行驗(yàn)證,苦于難尋一個(gè)高精度且輸出穩(wěn)定的電流源對(duì)分流器本身進(jìn)行檢測(cè)。
開(kāi)步目前具有高精度的大電流檢測(cè)系統(tǒng),上千安培的電流源輸出以及精度極高的電壓采樣能力,全方位的檢測(cè)能力在行業(yè)獨(dú)樹(shù)一幟。
2400A分流器專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備
目前開(kāi)步電子的RTCS和RTBS系列精密分流器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),可以滿足1A-80KA的精密電流檢測(cè)方案。開(kāi)步電子即將推出一款性能領(lǐng)先的車(chē)用級(jí)別精密電流檢測(cè)電阻(ARCS系列),且更多的新型電阻產(chǎn)品都在加緊研發(fā)中。
后記:幾年前,在我們著手研發(fā)精密分流器時(shí)就給自己設(shè)定了一個(gè)小目標(biāo),那就是研發(fā)出比進(jìn)口分流器性能更牛的產(chǎn)品,我們堅(jiān)信必須用產(chǎn)品說(shuō)話、用性能說(shuō)話。
在研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中我們克服了很多意想不到的困難,然而我們是幸運(yùn)的,我們生產(chǎn)的分流器在經(jīng)過(guò)諸多測(cè)試和驗(yàn)證之后,已經(jīng)成為目前世界上最尖端的分流器產(chǎn)品,在一些關(guān)鍵指標(biāo)上性能參數(shù)要比進(jìn)口分流器好一個(gè)數(shù)量級(jí)。
對(duì)于國(guó)內(nèi)的電子零件研發(fā)同行來(lái)說(shuō),現(xiàn)在也許是最具有挑戰(zhàn)的時(shí)期,但同時(shí)也是迎頭趕上國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的最佳時(shí)期,決心、信心和不怕吃苦是我們的必勝武器。中國(guó)電子元件行業(yè)的“長(zhǎng)征”已經(jīng)開(kāi)始,若干年后,我們回頭再看,華為事件將會(huì)成為一個(gè)標(biāo)志性的歷史事件,將會(huì)是中國(guó)國(guó)產(chǎn)元器件走向領(lǐng)先的開(kāi)始。
我們深信美帝的訛詐不會(huì)得逞,只要我們團(tuán)結(jié)起來(lái),深耕自己的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)元器件的未來(lái)會(huì)更好,到時(shí)我們可以挺起腰板說(shuō),我們有能力為所有中國(guó)企業(yè)提供全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)!
結(jié)束語(yǔ):
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- 突破電子束焊接"卡脖子"技術(shù),領(lǐng)跑?chē)?guó)產(chǎn)替代——開(kāi)步電子子公司桂林實(shí)創(chuàng)完成數(shù)千萬(wàn)戰(zhàn)略融資!
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