Vishay WSBR系列电流检测电阻器技术解析与应用指南

描述

Vishay/Dale WSBR电流检测电阻器 专有生产工艺可产生极低的电阻值。这些电流电阻器具有 <5nH低电感和低热电势(低至 <1.25μV/°C)。WSBR电流检测电阻器还具有用于冗余电流检测的双元件,并具有较高的功率尺寸比。这些SMD电阻器符合AEC-Q200标准和RoHS指令,不含卤素。

数据手册;*附件:Vishay , Dale WSBR电流检测电阻器数据手册.pdf

特性

  • 用于冗余电流检测的双核元件
  • 较高的功率尺寸比
  • 专有生产工艺产生了极低的电阻值
  • 全焊接结构
  • 固态金属镍铬合金电阻元件,采用独特设计,实现低TCR(低至±10ppm/°C)
  • 超低电感:<5nH
  • 低热电势(低至<1.25μV/°C)
  • 额定功率:36W
  • 工作温度范围:-65 °C至170 °C
  • 符合AEC-Q200标准和RoHS指令

降额曲线

电阻器

Vishay WSBR系列电流检测电阻器技术解析与应用指南

一、产品概述与技术特色

核心特性

WSBR系列是Vishay Dale推出的功率金属带状分流电阻器,具有以下突出特性:

卓越电气性能‌:

  • 极低电阻值范围:15 μΩ至100 μΩ
  • 低温系数电阻:TCR低至±10 ppm/°C
  • 超高功率密度:在紧凑尺寸下实现高功率处理能力
  • 极低电感设计:< 5 nH,适合高频应用
  • 低热电动势:< 1.25 μV/°C

创新结构设计‌:

  • 双元件冗余电流检测架构
  • 全焊接结构确保可靠性
  • 专利处理技术实现超低电阻值
  • 固态镍铬合金电阻元件

关键规格参数

以WSBR8518型号为例:

参数类别具体指标
功率额定值36 W (在70°C时)
容差范围±5%
电阻值范围30 μΩ至100 μΩ
工作温度-65°C至+170°C
重量36 g (典型值)

二、深入技术解析

电气特性深度分析

温度系数表现‌:
WSBR8518在100 μΩ时达到最佳的±10 ppm/°C TCR,这一指标在电流检测应用中至关重要,能够确保在不同环境温度下的测量精度稳定性。

功率降额特性‌:
根据数据手册提供的降额曲线:

  • 70°C环境温度下:保持100%额定功率
  • 100°C环境温度下:功率降至约80%
  • 150°C环境温度下:功率降至约40%

机械结构与连接选项

物理尺寸‌:

  • 主体尺寸:3.346 ± 0.016英寸 (85 ± 0.4毫米)
  • 宽度:0.708 ± 0.008英寸 (18 ± 0.2毫米)
  • 引脚配置:提供多种引脚布局选择

连接方案‌:

  • A系列:电压检测引脚位于位置1和4,位置2和3为空
  • B系列:提供不同的引脚配置变体
  • 可根据应用需求定制连接配置

三、电路设计应用要点

选型指导原则

  1. 电阻值选择‌:
    • 根据最大测量电流和允许压降确定
    • 考虑功率耗散和温升限制
  2. 布局考虑因素‌:
    • 采用Kelvin连接减少接触电阻影响
    • 确保足够的散热路径
    • 注意电流路径对称性

校准与精度保障

产品配备校准凹口,便于系统级校准:

  • 凹口深度:0.00至0.160英寸
  • 提供精确的机械参考点

四、可靠性测试与环境适应性

性能验证标准

根据数据手册,产品经过严格测试:

测试项目测试条件允许变化
热冲击-55°C至+150°C,1000次循环±0.5% ΔR
短时过载5倍额定功率,持续5秒±0.5% ΔR
高温暴露+170°C,1000小时±1.0% ΔR
偏压湿度+85°C,85% RH,10%偏压,1000小时±0.5% ΔR

应用环境适应性

  • 工业环境‌:满足严苛的工业应用要求
  • 汽车电子‌:通过AEC-Q200认证
  • 高精度测量‌:极低的TCR和热EMF适合精密测量

五、实际应用案例分析

高电流检测方案

在电力电子系统中,WSBR8518L1000JTA4(0.0001 Ω)可应用于:

  • 电机驱动电流监测
  • 电源模块输出电流检测
  • 电池管理系统电流测量

设计最佳实践

  1. 热管理策略‌:
    • 使用足够的铜面积散热
    • 考虑环境温度对功率处理能力的影响
  2. 信号调理电路‌:
    • 配合高精度运算放大器
    • 采用差分放大拓扑抑制共模噪声

六、技术优势总结

WSBR系列通过其创新的技术和严格的质量控制,在电流检测应用中提供了:

  • 精度保障‌:极低的TCR和容差
  • 可靠性‌:全焊接结构和严格测试验证
  • 灵活性‌:多种连接选项和定制可能性
  • 紧凑性‌:高功率密度设计节省空间
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