Was ist die Verwendung von Zero Ohm & MiliOhm Resistor?

Ich bin neu im PCB-Design und habe festgestellt, dass einige Schaltpläne 0Ω- oder 100mΩ-Widerstände verwenden. Was ist ihr Zweck und warum müssen wir sie in unserem PCB-Design verwenden?

Wenn wir prüfen möchten, wie viel Strom die Last aufnimmt, setzen wir normalerweise einen Steckbrückenstift über die Leiterplatte (und messen dann den Strom über den Stift mit einem Multimeter). Das Hinzufügen von Widerständen für diesen Zweck scheint viel PCB-Platz zu verschwenden. Ist dies der einzige Grund, warum 100mΩ-Widerstände anstelle eines Jumper-Pins platziert werden (da I = V / 0,1Ω)?

Wenn ja, gibt es eine Überlegung, die wir berücksichtigen sollten, wenn wir einen solchen mΩ-Widerstand an Bord bringen, damit er das Signal oder das Verhalten der Schaltung nicht beeinflusst?

Null-Ohm- "Widerstände" werden häufig als Verbindungsglieder auf einzelnen Seitenplatinen verwendet, da sie von Bestückungsautomaten platziert werden können, die Widerstände einfügen können.

Hersteller von großvolumigen einseitigen Karten verwenden häufig eine separate Link-Einfügemaschine - deren erschreckend hohe Geschwindigkeiten gesehen werden müssen, um zu glauben.

Ein 1 Ohm Widerstand ist "nur eine weitere Komponente".
Es kann als Stromerfassungswiderstand oder für eine andere Schaltungsfunktion verwendet werden.

Bei Verwendung von Widerständen zur Stromerfassung zu Messzwecken.

Der Spannungsabfall im ungünstigsten Fall sollte im Vergleich zur Gesamtstromkreisspannung gering sein, damit sie den Betrieb nicht beeinträchtigen. ZB wenn ein Stromkreis 1 Ampere zieht und eine 5-V-Versorgung hat, würde ein 1-Ohm-Widerstand 1 Volt abfallen lassen. Dies ist 20% der gesamten Schaltkreisspannung und würde in praktisch allen Fällen der realen Welt übermäßig sein.
Ein 0,1-Ohm-Widerstand würde bei 1A = 2% der Versorgung um 0,1 V abfallen und KANN abhängig von der Schaltung akzeptabel sein.
Ein 0,01-Ohm-Widerstand fällt bei 1A = 0,2% um 0,01 V ab und ist fast immer akzeptabel.

Der 0,1-Ohm-Widerstand fällt mit 100 mV pro Ampere ab, sodass 1 mA 100 uV erzeugt.
Viele kostengünstige DMMs verfügen über einen 200-mV-Bereich mit einer Auflösung ( jedoch ohne Genauigkeit ) von 0,1 mV = 100 uV, sodass sie den Strom in einem 0,1-Ohm-Widerstand mit einer Auflösung von 1 mA auslesen können . Ebenso können sie Strom in einem 0,01 Ohm Widerstand mit einer Auflösung von 10 mA auslesen.

Das Anordnen der Messwiderstände mit einer geerdeten Seite ermöglicht eine massebezogene Messung, die möglicherweise zweckmäßig ist. Der Spannungsabfall darf den Schaltkreisbetrieb nicht beeinflussen.

Durch Umgehen des Messwiderstands mit einem Kondensator - möglicherweise 10 oder 100 uF, je nach Schaltung - werden die Auswirkungen auf die Schaltung weiter verringert.

Wenn hochfrequentes Rauschen vorhanden ist, verwenden Sie ein DMM oder ein anderes Messgerät, um die Spannung zur Berechnung des Stroms zu messen. Dies führt zu schlechten Ergebnissen, wenn Rauschen in das Messgerät eindringt. Verwenden Sie in einem solchen Fall einen z. B. 0,1-Ohm-Messwiderstand, speisen Sie die Spannung über einen 1-k-Vorwiderstand in das Messgerät ein und addieren Sie etwa 10 uF über die Messgeräteklemmen.

Es gibt einen großen Unterschied zwischen einem 0 Ω-Widerstand und einem 1 Ω-Widerstand: Letzterer hat einen unendlich größeren Widerstand :-).

Die 0 Ω hat verschiedene Verwendungen:

• selektive Verbindungen. Sie können Varianten Ihrer Schaltung erstellen, indem Sie den Jumper platzieren oder weglassen. So wie Sie eine Verbindung in Ihrem Schaltplanerfassungsprogramm löschen würden (= Jumper entfernen) und eine Verbindung zu einem anderen Punkt herstellen würden (= Jumper platzieren)
• Routing erleichtern. Mit ein paar Jumpern über Leiterbahnen können Sie möglicherweise eine Einschichtplatte anstelle einer Doppellage verwenden, was Sie mehr kosten würde. In der Regel werden hierfür Jumper der Größe 0603 oder 0805 verwendet. 0402 sind zu klein, um eine durchschnittliche Spur zu überbrücken.
• Geben Sie einen aktuellen Messpunkt an. Während der Entwicklung und des Testens können Sie einen niederohmigen Shunt-Widerstand einsetzen, um den Strom zu messen, und ihn für die Produktion durch einen Null-Ohm-Jumper ersetzen. Dann müssen Sie keine Leiterbahnen abschneiden, um den Shunt-Widerstand in den Stromkreis einzufügen. Wahrscheinlich weniger anwendbar, sollten , da Sie die aktuellen gemessen haben , bevor die endgültige PCB zu schaffen, sondern auch für sehr niedrige Stromkreise des Layout und PCB - Material Rolle kann und dann Sie tun wollen am letzten Brett messen.

Ich habe 0 Ohm Widerstände bei der Kalibrierung / Prüfung gesehen. Wenn Sie beispielsweise einen RC-Tiefpass auf eine Platine legen, aber feststellen, dass dieser nicht erforderlich ist, legen Sie statt eines Widerstands einfach eine 0 Ohm an und lassen den Kondensator ausgeschaltet.

Dieser selektive Aufbau von Rauschunterdrückungsschaltungen ist weit verbreitet; Wenn Sie eine relativ komplexe Standardhardware (z. B. DTV-Empfänger) öffnen, werden Sie möglicherweise feststellen, dass viele Entkopplungskondensatoren weggelassen werden. Dies liegt daran, dass sie die Platinen nach der Herstellung testen. Wenn sie nach der Qualitätssicherung zu laut sind, setzen sie einfach mehr Kondensatoren an verschiedenen Stellen auf, bis sie verstrichen sind. Einige extrem empfindliche Instrumentengeräte können völlig eigene Rauschunterdrückungskreise aufweisen (wie sie natürlich von einem grauhaarigen, bärtigen Mann eingestellt werden).

Außerdem: Sie können sie als eine Art verlöteten DIP-Schalter verwenden, um Funktionen für ein Gerät auszuwählen.

Dies ist ein Nebeneffekt in Bezug auf die Frage, ergänzt jedoch das, was Russell über Stromerfassungswiderstände mit niedrigem Wert sagte.

Wenn Sie zur Strommessung Widerstände mit sehr niedrigem Wert verwenden, indem Sie eine diesem Strom proportionale Spannung erzeugen, müssen Sie den Widerstand der Verbindungen zu diesen Widerständen berücksichtigen. Eine Möglichkeit, dies zu umgehen, besteht darin, eine sogenannte "4-Draht" -Messung durchzuführen. Sie leiten den Strom normal durch den Messwiderstand, messen jedoch die Spannung mit separaten Zuleitungen direkt über dem Widerstand. Bei richtiger Differenzmessung werden dadurch zusätzliche Spannungsabfälle ausgeglichen, die durch diesen Strom in den Hochstromverbindungen zum und vom Widerstand erzeugt werden.

Hier ist ein Beispiel für eine 4-Draht-Messung:

R1-R4 sind 100 mΩ-Strommesswiderstände, die in diesem Fall bis zu 4 Ampere führen können. Das System muss auf diese Ströme mit einer Auflösung von 1/4 mA am unteren Ende reagieren. Die Anschlüsse auf der linken Seite sind alle tatsächlich geerdet und werden kurz links von diesem Schnappschuss zusammengebunden. Stellen Sie sich das Problem vor, dass mehrere Ampere durch die oberen drei Widerstände laufen und versuchen, zwischen 1/4 mA und 1/2 mA zu unterscheiden, die durch den unteren fließen, obwohl der größte Teil des Erdungspfads isoliert ist. Diese Verstärker durch die oberen Widerstände verursachen leicht einen Masseversatz am unteren Widerstand, der deutlich größer ist als der Spannungsabfall, der durch 1/4 mA über R4 verursacht wird.

Die Lösung ist die 4-Draht-Messtechnik. Beachten Sie die beiden Drähte, die vom Innenanschluss jedes Widerstands kommen. Diejenigen gehen, was sind im Wesentlichen Differenzverstärker , dass nur reagieren auf die Differenz der Spannung zwischen den beiden Drähten. Diese Drähte können klein sein, da sie wenig Strom führen. Sie melden lediglich die Spannung an den Differenzverstärker.

Flugzeuge müssen über einen einzigen Punkt verbunden werden. Das Platzieren eines 0Ω-Widerstands zwischen Netzen, die diese Ebenen darstellen, hilft, die Regel durchzusetzen.

Bewährt mit meiner eigenen Erfahrung. Bei einem Widerstand von Null stellte ich fest, dass die von der Last abgegebene Wärme geringfügig abnimmt, wenn ein Widerstand von Null Ohm in Reihe mit der Last geschaltet wird, wobei das Lastmaterial Halbleiter ist (LED, Prozessor usw.), und der Widerstand von Null Ohm tatsächlich heißer wird teilt sich dieser Null-Ohm-Widerstand einen Teil der von der Last erzeugten Wärme. Ich weiß nicht, dass der Null-Ohm-Widerstand aus welchem ​​Material besteht, ich habe ihn einfach irgendwo in einem Elektronikgeschäft gekauft und benutze ihn. Ich fand kein solches Ergebnis in Google. Die Überprüfung meiner Ergebnisse ist jedoch einfach. Verwenden Sie einfach den "Thermoscanner", um sowohl LEDs mit als auch ohne Null-Ohm-Widerstand zu scannen. Sie können den Thermoscanner wie einen Waffenscanner im Bild googeln. Ich gehe davon aus, dass es etwas mit den Materialeigenschaften zu tun hat. Können Sie sich erinnern, Das Rosten wählt immer das Zink anstelle des Eisens, wenn sie miteinander verbunden sind. die Wärme Wählen Sie das Null-Ohm-Widerstandsmaterial, um Wärme abzuleiten, anstatt die LED zu wählen, wenn sie miteinander verbunden sind. Ich vermute, niemand tut dies, also habe ich im Internet nichts gefunden. Jemand kann dies als Forschung an der Universität nutzen, um einige Papiere zu produzieren.

Aus meiner Erfahrung ist der 0-Ohm-Widerstand für die Stromerfassung oder den Anschluss eines Digitalsignals vorgesehen, natürlich abhängig von der Art der Schaltung. In der digitalen Schaltung kann durch eine bidirektionale PWM identifiziert werden, welches Signal hoch oder niedrig ist