Что такое шунтирующий резистор?

Что такое шунтирующий резистор?

Шунтирующий резистор — это компонент, используемый для измерения тока в электрической цепи.

Термин «шунт» подразумевает такие значения, как «отвод» или «отвод в сторону», что приводит к его альтернативному названию «токовой шунт». Этот компонент в основном используется для проверки тока, определения уровня заряда батареи и аналогичных применений. Он предлагает надежный метод измерения электрического тока.

Когда ток проходит через шунтирующий резистор, его значение сопротивления и падение напряжения на нем используются для точного определения тока. Отличительной особенностью шунтирующих резисторов является их применимость в ситуациях с высоким током.

В сильноточных цепях, где провода часто толстые, традиционные методы измерения тока с помощью зажимов могут быть сложными. Используя шунтирующий резистор с низким сопротивлением, можно получить точные и надежные показания тока. Однако в сильноточных цепях шунтирующие резисторы могут генерировать значительное количество тепла, что требует решений по охлаждению.

Применение шунтирующих резисторов

Шунты используются в различных приложениях электрических цепей, как описано ниже:

1. Проводка приборов

Обычно шунтирующие резисторы имеют сопротивление 250 Ом. Сигнал тока DC4-20 мА является стандартным аналоговым выходным сигналом, на который меньше влияет падение напряжения из-за его природы как токового сигнала, отсюда его широкое применение.

И наоборот, сигналы напряжения DC1-5 В часто используются в качестве входных сигналов. Чтобы преобразовать сигнал DC4-20 мА в сигнал напряжения DC1-5 В, резистор 250 Ом подключается параллельно к входной клемме.

2. Силовая электроника

В устройствах силовой электроники, таких как инверторы, управление и мониторинг тока имеют важное значение. Шунтирующие резисторы используются для управления и обнаружения перегрузки по току. В инверторах они управляют током на стороне постоянного тока и регулируют выход на стороне переменного тока.

Кроме того, в промышленных выпрямителях шунтирующие резисторы обычно используются для измерения тока. Эти выпрямители подают постоянный ток в поезда, электролизеры, гальванические ванны и т. д., где токи могут достигать десятков тысяч ампер. Поэтому шунтирующие резисторы, способные выдерживать такие высокие токи, необходимы.

3. Электромобили

В электромобилях шунтирующие резисторы используются для управления током, регулирования потока мощности от аккумулятора к двигателю и ограничения тока во время быстрой зарядки для защиты аккумулятора.

Принцип работы шунтирующих резисторов

Основной принцип работы шунтирующих резисторов основан на законе Ома, который гласит, что ток (I), протекающий через резистор, пропорционален напряжению (V) на нем, деленному на его сопротивление (R).

Шунтирующие резисторы обычно подключаются последовательно с цепью, по которой проходит измеряемый ток. Тот же ток протекает через шунтирующий резистор. При известном сопротивлении ток можно рассчитать, измерив падение напряжения на нем с помощью таких приборов, как вольтметр.

Типы шунтирующих резисторов

Существуют различные типы шунтирующих резисторов, в том числе:

1. Шунтирующий резистор проволочного типа

Этот распространенный тип использует металлическую проволоку с высоким сопротивлением, тонкую и скрученную в катушку, для достижения низкого сопротивления. Он универсален и подходит для широкого диапазона значений тока, от низких до высоких.

2. Полосковый шунтирующий резистор

Полосковые шунтирующие резисторы используют плоскую металлическую полосу. Как и проволочные резисторы, они имеют низкое сопротивление и могут выдерживать большие токи. Они особенно эффективны в рассеивании тепла, что обеспечивает стабильную работу в условиях высокой нагрузки.

3. Металлопленочный шунтирующий резистор

Изготовленные из металлической пленки, эти резисторы включают металлическую пленку, нанесенную на подложку для формирования рисунка сопротивления. Металлопленочные шунтирующие резисторы известны своей высокой точностью и стабильностью, сохраняя постоянную производительность даже при колебаниях температуры.