定電流回路の電流検出抵抗
JIS C8708:2019充放電試験回路製作中、この中の定電流回路
(充電用と放電用の2つ)この電流検出抵抗をあれこれ模索。
今回使ったのは手持ちの関係で5W・0.3Ω。
その発熱が悩みどころ。
セメント抵抗に電力を食わせた時の温度上昇。
こんなグラフが出ていました。
https://www.e-globaledge.com/products/ecomponents/tdo/
温度特性が「±400ppm/℃」。
ということは、10℃変化で0.4%。
触れないくらいの50℃も上がると2%の変動。
電流検出抵抗としてはちょいとなぁ~なんですが、
とりあえず手持ち部品の関係で「5W0.3Ω」というのを
用いました。
今回の回路、最大1.5Aで0.3Ωだと0.7Wほど。
5W定格の14%ほど。
十分に定格内なのですが、↑のグラフを見ると、
上昇温度が30℃ほどと読み取れます。
ということは抵抗値として1%ほどの変動を覚悟しな
くてはとなります。
仕事の装置ではこんな抵抗を使っていました。
※手持ちが無いので今回は使えなかった。
「PWR4412」という金属でできたコの字のバー。
これで「±20ppm/℃」。
ただし、ラインナップされている最高の抵抗値が「0.1Ω」。
抵抗値を小さくすると、電力が減って発熱も少なくなりますが、
定電流回路の制御電圧を下げなければなりません。
今は制御電圧0.5Vで1.6A。
電流検出抵抗を0.1Ωにすると、0.16Vで1.6Aという制御に
なり、ちょっと電圧が低いかな~というところです。
※参考
・ねがてぃぶろぐ セメント抵抗の温度特性 その1
・ねがてぃぶろぐ セメント抵抗の温度特性 その2
※追記
手持ちの「コの字状抵抗」を引っ張り出してきました。
30mΩのと50mΩのが各2つ。
調べてると・・・
「PWR4412」、廃番になってました!
えらいこっちゃ。
代替品を探さなくてはなりません。
ビシュイでSR3R、SR5Rというのが使えそう。
ちょいと温度係数が悪いか・・・。
SR3R(3Wタイプ)だと0.1Ωがある。
RiedonというメーカーでMSR5というのでも0.1Ωがある。
抵抗値を小さくすると、同じ電流なら電力がダウン。
1.5Aで0.3Ωだと0.675Wだったのが、0.1Ωにすると0.225Wに。
これで、発熱がずいぶんと減ります。
↑にあるグラフのように「負荷率に対する温度上昇曲線」あれば
発生誤差が推定できるんですけれどねぇ。
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コメント
素人丸出しでスミマセン。
単純に0.1Ωを3本直列ではまずいでしょうか。
(それでは面白くない、というのは分かります)
投稿: JI3KDH | 2020年2月17日 (月) 19時47分
できれば1つの部品ですませたいわけでして。
5Wのセメント抵抗は大きいなぁ。
温度上昇による抵抗値変化と、抵抗値減少による制御電圧の低下を比べてみると・・・・
どっちにしろ安定するほうがイイ。
0.1Ωの酸金抵抗(2W)のストックがあるんで、
3直にして安定性を見てみようかと。
投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2020年2月18日 (火) 09時40分
ストックしていた0.1Ωの酸金抵抗、2Wじゃなく1W品。
これを「3直」にして0.3Ωに。
1.5A流して(テスター電流レンジでの観測値)電流変化を見てみました。
通電直後、1.500Aに調整。
5分経過で1.493A、10分経過で1.491A。
そこからほぼ動かず。
30分経過で1.491と1.490Aをパラパラ。
発熱で0.01A変動という結果です。
約0.7%電流が低下。
セメント抵抗よりましかな。
その時の抵抗表面の温度を熱電対温度計で計ってみると、抵抗中央部の表面が62℃ほど。
抵抗の足付近が70℃弱。
けっこう熱くなってました。
投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2020年2月18日 (火) 14時19分
前回路(JIS C8708実験回路)で
http://igarage.cocolog-nifty.com/blog/2019/08/post-5ba9e2.html
電流検出抵抗の発熱を問題にしなかったのは、
0.1Cや0.2C、0.25Cの充放電電流の設定、電流値ではなくPWM値で設定していたから。
測定前、欲しい電流値をPWM値としてキャリブレーションして設定。
だもんで発熱による変動を含めて設定できたから。
今回は電流値で設定して、そこからPWM値を計算できるようにしたので、変動しちゃうと困るという次第。
0.1Ωのコの字抵抗、何かのついでに買っておきますわ。
投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2020年2月18日 (火) 14時57分
いろんな0.1Ω抵抗で実験を。
http://igarage.cocolog-nifty.com/blog/2020/03/post-e25e4e.html
投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2020年3月12日 (木) 16時20分