技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電壓偵測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種提高精密電阻電流偵測(cè)精度的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)階段硬件線路設(shè)計(jì)工作中,為實(shí)現(xiàn)某一偵測(cè)功能通常會(huì)使用到精密電阻,用以偵測(cè)線路中的電流或電壓值。在實(shí)際使用過(guò)程中,精密電阻會(huì)通過(guò)兩端的反饋?zhàn)呔€將偵測(cè)到的電壓值反饋到一數(shù)據(jù)處理芯片中,數(shù)據(jù)處理芯片通過(guò)歐姆定律計(jì)算出流經(jīng)精密電阻的電流值,來(lái)實(shí)現(xiàn)此偵測(cè)功能。
通常為追求更高的偵測(cè)精度,研發(fā)工程師會(huì)不斷提高所用精密電阻的精度,而精密電阻精度的提高往往帶來(lái)成本成倍的提高,精度為0.1%的精密電阻的成本一般是精度為1%的精密電阻成本的5倍以上,這樣極大的增加設(shè)計(jì)費(fèi)用。而且,現(xiàn)階段由于工藝的限制,精密電阻精度在提高到一定的比例后很難再進(jìn)一步的提高。
總之,單純的通過(guò)增加精密電阻的精度來(lái)提高偵測(cè)精度很難滿足設(shè)計(jì)的需求,既增加了設(shè)計(jì)成本,同時(shí)具有明顯的局限性。
通常,工程師在設(shè)計(jì)帶有精密電阻的硬件線路時(shí),只考慮到精密電阻本身的阻抗,而往往忽略了精密電阻兩端pin腳的焊接阻抗。雖然反饋?zhàn)呔€采用Kelvin的走線方式,但是兩條反饋?zhàn)呔€從pin腳的內(nèi)側(cè)拉出。實(shí)際用到的精密電阻阻抗只包含中間部分的阻抗,并未將整個(gè)精密電阻的阻抗包含在內(nèi),數(shù)據(jù)處理芯片通過(guò)歐姆定律計(jì)算出的電流值要比實(shí)際的工作電流值偏小,偵測(cè)誤差較大無(wú)法反應(yīng)真實(shí)的工作電流;由于精密電阻的阻值往往極低,很小的焊接阻抗也會(huì)帶來(lái)較大的影響。因此,在硬件線路設(shè)計(jì)時(shí),實(shí)際的精密電阻阻抗計(jì)算公式如下:
R = R1 + R0 + R2
其中:R為硬件線路中,實(shí)際的精密電阻阻抗;
R1為精密電阻pin腳1的焊接阻抗;
R0為精密電阻本身阻抗;
R2為精密電阻pin腳2的焊接阻抗;
為此,需要一種能夠降低焊接阻抗、增加偵測(cè)精度兩個(gè)方向提高精密電阻偵測(cè)精度,減小偵測(cè)誤差的設(shè)計(jì)方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種提高精密電阻電流偵測(cè)精度的設(shè)計(jì)方法。
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的,該方法是將精密電阻位于PCB板上的焊接腳位由原來(lái)的兩個(gè)pin腳分割為4個(gè)pin腳;其中兩個(gè)用來(lái)走通路上的電流,另外兩個(gè)用來(lái)走反饋?zhàn)呔€。
所述的4個(gè)pin腳,其中兩個(gè)比較大,另外另個(gè)比較小,較大的兩個(gè)pin腳用來(lái)走通路上的電流,較小的兩個(gè)pin腳用來(lái)走反饋?zhàn)呔€。
所述的反饋?zhàn)呔€從兩個(gè)較小的pin腳的外側(cè)走線,采用kelvin走線方式拉回?cái)?shù)據(jù)處理芯片。
本發(fā)明的一種提高精密電阻電流偵測(cè)精度的設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
1)從layout角度提高精密電阻偵測(cè)精度,精密電阻無(wú)需做任何特性或參數(shù)變更,在現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上極易導(dǎo)入,對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)線路不會(huì)有任何影響;
2)可提高精密電阻的偵測(cè)精度,將精度誤差控制在極小的范圍內(nèi),從根本上減少焊接阻抗,提高阻抗精度;
3)精密電阻兩端反饋?zhàn)呔€采用Kelvin走線方式,減少差模干擾,提高偵測(cè)精度。
附圖說(shuō)明
圖1為一種提高精密電阻電流偵測(cè)精度的設(shè)計(jì)方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
在layout設(shè)計(jì)時(shí),將精密電阻位于PCB板上的焊接腳位由原來(lái)的兩個(gè)pin腳分割為4個(gè)pin腳;其中其中兩個(gè)比較大,另外另個(gè)比較??;兩個(gè)較大的pin腳用來(lái)走通路上的電流,兩個(gè)較小的pin腳用來(lái)走反饋?zhàn)呔€,反饋?zhàn)呔€從兩個(gè)較小的pin腳的外側(cè)走線,采用kelvin走線方式拉回?cái)?shù)據(jù)處理芯片。
精密電阻位于PCB板上的焊接pin腳,采用圖1所示的方式,可減小精密電阻同PCB板的焊接阻抗(R1和R2的阻抗),使得實(shí)際的精密電阻阻抗更加接近精密電阻本身阻抗。依據(jù)歐姆定律,精密電阻阻抗計(jì)算公式如下:
R = R1 + R0 + R2
其中:R為硬件線路中,實(shí)際的精密電阻阻抗;
R1為精密電阻pin腳1的焊接阻抗;
R0為精密電阻本身阻抗;
R2為精密電阻pin腳2的焊接阻抗;
計(jì)算出的電流數(shù)值更加接近真實(shí)值,減小偵測(cè)誤差,提高偵測(cè)精度。
同時(shí),兩根電流信號(hào)反饋?zhàn)呔€采用Kelvin走線方式,減少差模噪聲,降低外圍干擾,提高偵測(cè)精度。
通過(guò)上面具體實(shí)施方式,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明并不限于上述的幾種具體實(shí)施方式。在公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征,從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。