电流检测电阻工作原理（电流检测电路采样电阻选型经验案例分析）

电流检测电阻工作原理（电流检测电路采样电阻选型经验案例分析）原因分析:测试结果：对故障板卡的MOS管逐个进行检测，测量MOS管GS、GD、DS均正常，未有短路、开路现象；对故障板卡MOS管下方的50mΩ过流采样电阻逐个进行测量，测量出DO06输出通道的过流采样电阻阻值分别为350kΩ和56kΩ；放大镜观察，如图3所示，两张DIO板的过流采样电阻R92出现有鼓包现象。测试结果：某一通道无输出，其余输出通道正常。板卡输出故障指示灯（ERO）常亮。图3使用万用表，对故障板卡输出通道主要元器件（MOS管、过流采样电阻）进行测试。

现象描述:

现象：某一板卡输出故障灯亮。

检查换下的板卡，返厂后通过单板测试工装对板卡进行单板功能

测试。

测试结果：某一通道无输出，其余输出通道正常。板卡输出故障指示灯（ERO）常亮。

图3

使用万用表，对故障板卡输出通道主要元器件（MOS管、过流采样电阻）进行测试。

测试结果：对故障板卡的MOS管逐个进行检测，测量MOS管GS、GD、DS均正常，未有短路、开路现象；对故障板卡MOS管下方的50mΩ过流采样电阻逐个进行测量，测量出DO06输出通道的过流采样电阻阻值分别为350kΩ和56kΩ；放大镜观察，如图3所示，两张DIO板的过流采样电阻R92出现有鼓包现象。

原因分析:

失效模式：阻值变大或开路。

失效机理：面电极的银层炸裂是阻值开路和阻值增大的原因。

单元电路框图：

输出电路由隔离芯片、驱动芯片、MOSFET及硬件过流保护电路构成。具体电路如下图所示：

分析说明：

1、 两张同一通道的过流采样电阻R92同时出现鼓包现象，比较排除是生产焊接或机械引力造成导致。

2、 R92过流采样电阻使用的是2512、1W、0.05Ω厚膜电阻，根据厂家提供的《脉冲负载能力》如下图所示：备注：此功率曲线为国巨品牌RC2512系列。

根据以上可以知道如果是1ms脉宽的单脉冲，其电阻可以允许的最大功率值为50W；则其瞬时电流为I=（P/R）1/2=（50W/0.05Ω）1/2=31.6A；其脉冲电压U=（P*R）1/2=（50W*0.05Ω）1/2=1.55V，可以确定脉宽为1ms时，其最大允许电流为31.6A，其允许最高脉冲电压为1.55V，如果超过，可能使其过功率失效。

分析结论：

1、 瞬时过功率一般是瞬时过电流或短路（继电器连续动作、单次动作或负载短路），导致采样电阻的面电极的银层炸裂出现开路失效模式。

LCU输出通道具备一定的过流保护能力50A/10us 如出现瞬时过功率则优先击穿采样电阻R使其失效为开路模式，从而起到安全导向的目的。

措施及效果:

通过资料查阅，不通厂家其脉冲功率曲线有所不同，其分析如下：

70℃时，根据以上可以知道如果是10us脉宽的单脉冲，其电阻可以允许的最大能量值为0.541J，其最大功率值为54062W，则其瞬时电流为I=（P/R）1/2=（54062W/0.05Ω）1/2=1040A；其脉冲电压U=（P*R）1/2=（54062W*0.05Ω）1/2=51.9V，可以确定脉宽为10us时，其最大允许电流为1040A，其允许最高脉冲电压为51.9V，如果超过此值，可能使其过功率失效。

当脉宽为1ms时，其最大功率值为540.62W则其瞬时电流为I=（P/R）1/2=（540.62W/0.05Ω）1/2=104A；其脉冲电压U=（P*R）1/2=（540.62W*0.05Ω）1/2=5.19V，可以确定脉宽为1ms时，其最大允许电流为104A，其允许最高脉冲电压为5.19V，对比国巨RC系列，威世WSL系列其抗脉冲电流的能力要强不少。

从给出的功率曲线分析看，在小于20ms，其允许的最大能量都为0.541J，则时间越小允许的功率值越大，其允许的电流也越大。同时外部运行的环境温度越高则降额系数越大。

总结与思考:

采样电阻的设计过程中需要考虑其抗瞬时脉冲电流的能力。

1、时间越小允许的功率值越大，其允许的电流也越大。

2、不同品牌、不同系列的功率电阻其抗瞬时电流的能力不一样，需要根据具体电路、使用场景具体分析，选择其合适的功率电阻型号。