大家好,我是Resistor.Today編輯小R。說到電子元器件物料交期,可能是各大公司采購和工程師的心頭病。基于中國國情,什么行業(yè)都講究個“快”字,正所謂,天下武功,唯快不破。客服小伙伴每天接觸到的90%以上咨詢都是詢問現(xiàn)貨的,你們家沒有現(xiàn)貨?那么,拜拜了您嘞!然而就是在這樣的行業(yè)大背景下,居然有一種電阻交期長達一年,這讓使用這種電阻的工程師叫苦不迭,卻沒有更好的選擇,那么這種電阻到底是何(bian)方(tai)神(dian)圣(zu)?我們今天來一探究竟。
這類電阻統(tǒng)稱為“大功率高精密檢流電阻”
顧名思義,就是低至毫歐級別的超高精度的檢測電流的四腳開爾文電阻,定語有點多,我們一個一個來解釋。
我們常見的檢流電阻的阻值通常都非常低,毫歐甚至是更低,縱觀各大廠家的參數(shù),基本上阻值范圍在0.1mΩ至10Ω之間。但是大功率檢流電阻卻完全不同,阻值可以從幾毫歐到幾千歐,阻值范圍相當(dāng)寬。而且從外觀上就非常直觀的區(qū)別于我們常見的小型貼片檢流電阻,右邊這幾款電阻就是我們今天討論的主角啦。
這么大個的檢流電阻到底能達到多大的額定功率呢?2500W,你沒有聽錯,加裝合適的散熱器(不知道如何選散熱器?文末規(guī)格書中有計算公式)后,額定功率大大提高,最大電流高達250A,極大地滿足工程師對大電流檢測的需求。
所謂的精密,即使在毫歐級別的超低阻值區(qū)間,精度也可以高達±0.1%,而且溫度系數(shù)在+20℃至+60℃區(qū)間內(nèi)低至±2ppm,什么概念?假如這個電阻阻值是0.001Ω,則電阻的初始阻值范圍在0.000999Ω至0.001001Ω之間;環(huán)境溫度每上升或下降一度,阻值的范圍是0.000999998Ω至0.001000002Ω之間。(PS:數(shù)學(xué)爛成渣渣的小R算了至少5分鐘,如果仍然算錯了,求放過)。這么牛哄哄的數(shù)字到底是如何實現(xiàn)的呢?
馬上為各位看官奉上獨家解密之看圖說話。
首先,這種電阻基于箔技術(shù),內(nèi)部采用三層結(jié)構(gòu),如上圖所示,頂部是由金屬箔碾壓成的箔片,中間層是膠水層,可千萬不要小瞧這個膠水,人家可是獨家機密,是實現(xiàn)低溫漂的核心所在。(想要了解關(guān)于箔電阻如何實現(xiàn)低溫漂?請查看最新資訊-實驗視頻-TCR篇)箔片通過膠水貼在陶瓷基板或鋁基板上,這樣就基本完成了一個箔電阻了。
上圖左側(cè)是常見的小型貼片檢流電阻的調(diào)阻示意圖,通過激光調(diào)阻設(shè)備,在大約3μm的鎳鉻合金箔片蝕刻不同的電阻圖形,通過改變電流路徑進行精密調(diào)阻。而右側(cè)則是我們今天討論的大功率檢流電阻的調(diào)阻方式,并不是用激光刻蝕出圖案,而是通過在特定的區(qū)域(右上圖紅圈內(nèi))削薄箔片的厚度來實現(xiàn)精密調(diào)阻,這樣可以實現(xiàn)無熱點設(shè)計,極大地提升了散熱性能。
2腳版本
4腳開爾文版本
小R劃重點:不是所有的4腳連接都是開爾文連接
2腳版本:僅適用于阻值較高的情況下,引腳的阻抗小到不足以影響測量精度時,就可以使用。
4腳版本:I1和I2為電流檢測腳,S1和S2為電壓檢測腳,從圖中可以明顯看到,電流和電壓檢測腳還是在同一個區(qū)域內(nèi)的。這種結(jié)構(gòu)的好處是在電流腳I1和I2與電壓檢測腳S1和S2之間的阻值相同。但缺點是在接觸點之間的TCR疊加到了電阻上,導(dǎo)致電阻的溫度系數(shù)變差。
4腳開爾文版本:圖3是真正意義上的四腳開爾文連接,電流腳為I1和I2,電壓檢測腳為S1和S2。I1和S1,以及I2和S2在不同的觸點上,所以避免了觸點之間TCR的影響。這種結(jié)構(gòu)在電流腳之間測得的阻值和電壓腳之間測得的阻值會有差異,但對檢測精度沒有影響。
上圖是完整的大功率檢流電阻解剖圖,且加裝了散熱器。當(dāng)然成品可以根據(jù)工程師的需求設(shè)計成各種形式的封裝,如不加散熱器;不加陶瓷基板,箔片直接貼在散熱器上;將環(huán)氧樹脂外殼直接換成陶瓷基板,類似于三明治的結(jié)構(gòu),陶瓷基板-箔片-陶瓷基板……只有你想不到,沒有我們做不到。
由上述可知,如此牛哄哄的電氣性能是由原材料、調(diào)阻工藝、絕密膠水、真正的4腳開爾文連接共同作用而來,工藝不簡單,流程更不簡單,所以目前世界上只有少得可憐的幾家供應(yīng)商在生產(chǎn)供貨,大家比較熟知應(yīng)該數(shù)ISABELLENHUETTE 和POWERTRON了,均是來自德國的供應(yīng)商,而這兩家供貨商的共同特點就是:交期特別長!使用這種電阻的用戶通常要提前一年多下單,嚴重影響了工程師的心情,而作為代理商的我們也經(jīng)常被催貨催到懷疑人生。BUT BUT BUT,這個現(xiàn)狀馬上就要改變了,用(wo)戶(men)的好日子終于要來了。
POWERTRON公司總經(jīng)理Kai Karstensen于上周訪問開步電子,且與開步電子旗下電商平臺Resistor.Today達成合作,將所有系列產(chǎn)品交期縮短至16周,供貨給Resistor.Today,僅僅4個月!什么?交期還是太長?沒關(guān)系!POWERTRON將向Resistor.Today生產(chǎn)并供應(yīng)現(xiàn)貨!現(xiàn)貨!現(xiàn)貨!常用阻值都會常備現(xiàn)貨庫存哦,工程師和采購?fù)艂儯銈円默F(xiàn)貨來了,鑒于ISABELLENHUETTE的產(chǎn)品交期仍然沒有縮短的跡象,正在使用的工程師們可以參考下面的系列對照表,嘗試現(xiàn)貨替代方案。
系列對照表
如果你現(xiàn)在就有具體需求,可以將參數(shù)或型號發(fā)至andrea@cbeureka.com或在微信公眾號“開步電子微服平臺”留言,說不定你需要的產(chǎn)品就會出現(xiàn)在第一批現(xiàn)貨清單中哦。