Quelle est l'utilisation de Zero Ohm & MiliOhm Resistor?


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Je suis nouveau dans la conception de circuits imprimés et j'ai remarqué que certains schémas utilisent des résistances de 0Ω ou 100mΩ. Quel est leur but et pourquoi avons-nous besoin de les utiliser dans notre conception de PCB?

Normalement, si nous souhaitons connaître la quantité de courant absorbée par la charge, nous plaçons une broche de pontage sur la trace du circuit imprimé (puis mesurons le courant sur la broche à l'aide d'un multimètre). Ajouter des résistances à cette fin semble vouloir perdre beaucoup de biens immobiliers en PCB. Est-ce la seule raison pour laquelle des résistances de 100 mΩ sont placées (puisque I = V / 0.1Ω) au lieu d'une broche de cavalier?

Si tel est le cas, devons-nous prendre en compte l’installation d’une telle résistance mΩ afin qu’elle n’affecte ni le signal ni le comportement du circuit?


La résistance 10R pourrait avoir toutes sortes de fonctions; sans (même en partie) un schéma, il est impossible de dire. Il peut s'agir de mesurer le courant en interne sur la carte (auquel cas une précision élevée sera spécifiée). Ce pourrait être une partie obligatoire de la fiche technique d'une autre partie. Cela pourrait faire partie d'un diviseur de résistance. Il pourrait être connecté à un ampli-op pour contrôler le gain.
pjc50

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Nous sommes Short Circuit of Borg. La résistance est futile (si moins d'un ohm).
Dan Neely

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@Dan - Vous voulez dire ça
Steven,

Réponses:


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Les «résistances» de zéro ohm sont fréquemment utilisées comme liaisons sur des cartes simples, car elles peuvent être placées par des machines d'insertion de composants capables d'insérer des résistances.

Les fabricants de cartes unilatérales à grand volume utilisent souvent une machine d’insertion de liens distincte - dont la vitesse effrayante doit être considérée comme crédible.


Une résistance de 1 Ohm est "juste un autre composant".
Il peut être utilisé comme résistance de détection de courant ou pour une autre fonction du circuit.

Si vous utilisez des résistances pour la détection de courant à des fins de mesure.

La chute de tension dans le pire des cas doit être faible comparée à la tension totale du circuit, de manière à ne pas affecter le fonctionnement. Par exemple, si un circuit consomme 1 ampère et a une alimentation de 5 V, une résistance de 1 ohm chuterait de 1 volt. Cela représente 20% de la tension totale du circuit et serait excessif dans la quasi-totalité des cas réels.
Une résistance de 0,1 Ohm chuterait de 0,1 V à 1A = 2% de l'alimentation et PEUT être acceptable selon le circuit.
Une résistance de 0,01 Ohm baissera 0,01V à 1A = 0,2% et serait presque toujours acceptable.

La résistance de 0,1 Ohm chutera de 100 mV par ampère, de sorte que 1 mA produira 100 uV.
De nombreux multimètres numériques à faible coût ont une plage de 200 mV avec une résolution ( mais pas de précision ) de 0,1 mV = 100 uV, ce qui leur permet de lire le courant dans une résolution de 0,1 Ohm à une résolution de 1 mA . De même, ils peuvent lire le courant dans une résistance de 0,01 Ohm avec une résolution de 10 mA.

Placer les résistances de détection avec un côté mis à la terre permet une mesure référencée à la masse qui peut être pratique. La chute de tension ne doit pas affecter le fonctionnement du circuit.

Parfois, contourner la résistance de détection avec un condensateur - peut-être 10 ou 100 µF, en fonction du circuit, réduira davantage l'impact sur le circuit.

En présence de bruit haute fréquence, utilisez un multimètre ou un autre compteur pour mesurer la tension et calculer le courant, ce qui donnera des résultats erronés pour les bruits entrant dans le compteur. Dans ce cas, utilisez une résistance de détection de 0,1 Ohm, par exemple, alimentez le compteur en tension via une résistance de série 1k et ajoutez 10 µF aux bornes du compteur.


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Une résistance de zéro ohm est essentiellement un morceau de fil de forme appropriée.
Stephen Collings

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Belle et concise réponse. Je crois que la terminologie appropriée ici est "shunts" ou "shunts resistors". Ces choses sont mes endroits préférés dans lesquels je dois insérer mon oscilloscope pour essayer de comprendre ce qui se passe.
vendredi

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"... dont la vitesse effrayante doit être vu pour être cru." - Vous ne plaisantez pas! (la vidéo est une insertion de résistance plutôt que de liens mais hein)
marcelm

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@marcelm :-) - et voici un "introducteur axial universel" de Panasonic au travail. Je règle le début à 35 secondes car la partie précédente est moins cohérente. | Je me souviens que l'inséreuse spécifique à la liaison filaire était encore plus rapide. Il a alimenté le fil d'une bobine, l'a façonné, coupé, inséré, serré et coupé. || On y va - wow agh wow - ancien insérateur de la liaison filaire faaaaaast
Russell McMahon

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Il y a une énorme différence entre une résistance de 0 Ω et une résistance de 1 Ω: cette dernière a une résistance infiniment plus grande :-).

Le 0 Ω a différentes utilisations:

  • connexions sélectives. Vous pouvez créer des variantes de votre circuit en plaçant ou en laissant de côté le cavalier. Comme si vous supprimiez une connexion dans votre programme de capture schématique (= supprimez le cavalier) et établissez une connexion à un point différent (= placez le cavalier)
  • faciliter le routage. Quelques cavaliers sur des traces peuvent vous permettre d’utiliser une carte à couche unique au lieu d’une couche double, ce qui vous coûterait plus cher. Vous utiliserez généralement des cavaliers de taille 0603 ou 0805 pour cela; 0402 sont trop petits pour combler une trace moyenne.
  • fournir un point de mesure actuel. Pendant le développement et les tests, vous pouvez placer une résistance shunt à faible résistance pour mesurer le courant. Pour la production, remplacez-la par un cavalier de zéro ohm. Il n’est alors pas nécessaire de couper les traces pour insérer la résistance de shunt dans le circuit. Probablement moins applicable, puisque vous devez avoir mesuré le courant avant de créer le PCB final, mais pour les circuits de courant très faible et la mise en page matériau PCB peut la matière, et vous ne voulez mesurer au tableau final.

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Oui, mais où puis-je trouver des résistances de précision 0 Ohm? Je ne peux trouver que 5% et 1%. J'ai besoin de plus de précision que cela ;-)
Olin Lathrop

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@Olin - si la résistance est trop faible, vous pouvez les vendre pour alimenter les mobiles perpetuum. Ensuite, allez vous asseoir près de votre téléphone pour attendre l'appel pour lequel vous êtes nominé pour le prix . Ou vous pouvez faire l'erreur de votre vie et placer un type de résistance plus élevé en série avec elle.
stévenvh

Oui, je travaille sur un microcontrôleur qui gère une pompe de charge pour s’alimenter. Les gros moteurs Klunky avec générateurs ne fonctionneront pas, mais les microcontrôleurs deviennent si efficaces maintenant. Il est temps de prendre des machines à mouvement perpétuel de haute technologie!
Olin Lathrop

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De nombreuses cartes de circuits imprimés ont des composants "optionnels" - différentes configurations de la même conception de base. Il est beaucoup moins coûteux de concevoir et de fabriquer un seul circuit imprimé, puis de le remplir différemment pour obtenir les différentes configurations. Les "cavaliers" de zéro-ohm sont utilisés pour connecter éventuellement des traces afin que cela fonctionne encore en l'absence de certains composants ou pour définir des bits que le contrôleur peut lire pour connaître la configuration.
Brian White

@Olin Si votre 0 Ohm est en aluminium, vous pouvez l'aider avec un trait d'hélium liquide en surfusion.
Oakad

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J'ai vu des résistances de 0 ohm utilisées lors de l'étalonnage / des tests. Par exemple, si vous mettez un lowpass RC sur une carte, mais réalisez que cela n’est pas nécessaire, il vous suffit de placer un 0 ohm au lieu d’une résistance et de laisser le condensateur éteint.

Cette construction sélective de circuits réducteurs de bruit est assez courante; Si vous ouvrez du matériel relativement complexe (récepteur DTV, par exemple), vous constaterez peut-être que de nombreux condensateurs de découplage sont laissés. En effet, ils testent les cartes après la fabrication et s’ils sont trop bruyants après l’assurance qualité, ils ne font que mettre plus de condensateurs à différents endroits jusqu’à ce que cela passe. Certains appareils d'instrumentation extrêmement sensibles peuvent avoir des circuits de débruitage totalement uniques (accordés par un homme barbu aux cheveux gris bien sûr)

En outre: vous pouvez les utiliser comme une sorte de commutateur DIP soudé pour sélectionner les fonctions d’un périphérique.


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Ceci est un aparté par rapport à la question, mais ajoute à ce que Russell a dit à propos des résistances de détection de courant de faible valeur.

Lorsque vous utilisez des résistances de très faible valeur pour mesurer le courant en générant une tension proportionnelle à ce courant, vous devez tenir compte de la résistance des connexions à ces résistances. Une façon de contourner ce problème consiste à effectuer ce que l’on appelle une mesure «à 4 fils». Vous faites passer le courant dans la résistance de détection normalement, mais vous mesurez la tension de manière différentielle avec des lignes d'alimentation séparées immédiatement à travers la résistance. Avec une mesure différentielle appropriée, cela annule toute chute de tension supplémentaire créée par ce courant dans les connexions à courant fort vers et depuis la résistance.

Voici un exemple de mesure à 4 fils:

R1-R4 sont des résistances de détection de courant de 100 mΩ pouvant supporter jusqu'à 4 ampères dans ce cas. Le système doit réagir à ces courants avec une résolution de 1/4 mA à l'extrémité inférieure. Les connexions du côté gauche sont en réalité toutes reliées à la terre et sont reliées ensemble à gauche de cet instantané. Même si la majeure partie du chemin de masse est isolée, imaginez le problème de la multiplicité des ampères passant par les trois résistances supérieures et tentant de distinguer les courants de 1/4 mA à 1/2 mA de ceux du bas. Ces amplis à travers les résistances supérieures provoqueront facilement un décalage de masse inférieur à la chute de tension provoquée par 1/4 mA sur R4.

La solution est la technique de mesure à 4 fils. Notez les deux fils provenant de la connexion intérieure de chaque résistance. Ceux-ci vont à ce qui sont essentiellement des amplificateurs différentiels qui ne réagissent qu'à la différence de tension entre les deux fils. Ces fils peuvent être petits car ils transportent peu de courant. Leur but est uniquement de signaler la tension à l’ampli diff.


Pourquoi les traces sur la couche inférieure ont-elles des angles étranges et ne sont-elles pas aussi proches que possible de la trace correspondante sur la couche supérieure, puisqu'elles iront à un amplificateur différentiel? N'est-ce pas critique?
Abdullah Kahraman

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@abdullah: Dans certains cas, cela aurait de l'importance, mais dans ce cas, les signaux sont très basse impédance et le captage du bruit n'est pas un problème.
Olin Lathrop

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Les avions doivent être connectés via un seul point. Placer une résistance de 0Ω entre les réseaux représentant ces plans aide à appliquer la règle.


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Euh .. comment une résistance de 0 ohm est-elle meilleure ici qu'une trace de PCB entre les avions ??
stevenvh

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Bien sûr, si vous allez mettre en page ce n'est pas nécessaire. Si vous transmettez des schémas et que le concepteur ne fait pas attention, ils peuvent faire plusieurs traces. Ce n'est pas mieux, cela évite les erreurs.
Regomodo

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Vous voulez dire que cela corrige des erreurs, ne les empêche pas. Pour la production, ce n'est pas une solution, cependant. Si la mise en page ne fournit pas d'emplacement pour le cavalier, vous ne pourrez pas le placer: les traces et les coulées de cuivre seront recouvertes d'une résistance de soudure; vous n'avez pas de coussinets. Bien sûr, vous pouvez ajouter des positions de cavalier partout sur le tableau, mais IMO est plus facile à concevoir correctement. Si vous pensez avoir besoin d'un cavalier entre le réseau A et le réseau B, vous pouvez également envisager d'établir directement la connexion si cela s'avère nécessaire. Pour un circuit imprimé unique, je souderais un fil pour corriger une erreur de mise en page.
Stévenvh

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Eh bien, c’est comme ça que nous le faisons depuis des années dans les applications Mil et comme on m’a appris à éviter les problèmes avec les entrepreneurs. Travaille pour nous.
Regomodo

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Prouvé avec ma propre expérience. Pour la résistance zéro, j'ai constaté physiquement que chaque fois que l'on met une résistance de zéro ohm en série avec la charge, dans laquelle le matériau de charge est un semi-conducteur (DEL, processeur, etc.), la chaleur dissipée par la charge diminue légèrement et la résistance de zéro ohm devient réellement plus chaude. , cette résistance de zéro ohm partage une partie de la chaleur générée par la charge. Je ne savais pas que la résistance de zéro ohm était faite de quel matériau, je l'ai simplement achetée quelque part dans un magasin d'électronique et je l'ai utilisée. Je n'ai trouvé aucun résultat de ce type dans google. Cependant, la procédure pour valider ma conclusion est simple, il suffit d’utiliser le "scanner thermique" pour scanner les deux LED avec et sans résistance zéro ohm, vous pouvez utiliser le scanner thermique Google en image, sorte de scanner similaire à un pistolet. Selon ma propre hypothèse, je pense qu'il y a quelque chose à voir avec les propriétés du matériau. Pouvez-vous rappeler, la rouille choisit toujours le zinc au lieu du fer quand ils sont reliés entre eux; la chaleur choisit le matériau de résistance zéro ohm pour dissiper la chaleur au lieu de choisir les DEL lorsqu'elles sont connectées ensemble, quelque chose comme ça. Je suppose que personne ne le fait donc je n'ai rien trouvé sur Internet, quelqu'un peut l'utiliser comme recherche universitaire pour produire des papiers.


J'ai trouvé quelque chose sur la puissance de la résistance, et en réalité pas de zéro ohm parfait, avec cet ohm négligeable qui enlève la résistance interne de la charge. Je suppose que la chaleur dissipée par les composants électroniques est liée à la résistance ou à la résistance interne? Comment différencier R et Rternal?
Lim Tzi Khang

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Il ne fait aucun doute que vos résistances «zéro ohm» chauffent. La réponse est simple: ces résistances de zéro ohm ne sont pas vraiment de zéro ohm. Ce sont juste des résistances "très proches de zéro ohm". Comme ils ont une petite résistance, ils perdent un peu d’énergie sous forme de chaleur. Une vraie résistance "zéro ohm" serait un supraconducteur.
JRE

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Faire une réponse à propos de choses que vous ne comprenez pas est, comme d'habitude, très stérile.
Harry Svensson

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D'après mon expérience, la résistance de 0 ohm sert à la détection de courant ou à la connexion d'un signal numérique en fonction du type de circuit. Dans le circuit numérique, il peut être utilisé pour identifier quel signal est haut ou bas par un PWM bidirectionnel


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Bien sûr, il n’existe pas de résistance réelle à zéro ohm (du moins, pas une qui fonctionne à la température ambiante). En réalité, une partie étiquetée comme étant à zéro ohm aura une résistance très faible, non spécifiée. Vous dites que vous concevez des circuits qui utilisent une valeur de résistance non spécifiée pour détecter le courant?
Salomon Slow

Hmm, si vous ne vous souciez pas de la résistance exacte, pourquoi ne pas utiliser une trace en zigzag sur le circuit imprimé? Elle aura les mêmes problèmes qu’une résistance de 0 ohm (la résistance dépend de la température et varie d’une carte à l’autre) mais c’est un composant de moins :)
Navin
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