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硬件开发理论基础电阻的全部用法之采样电阻-燚智能硬件开发周教授

简介

电压或电流的采样,是电阻最正统的使用方式之一。虽然用的很少,但是严格遵循了安培定律,大家在初中物理上学的知识有用武之地了!这是4.2V锂离子电池充电电路,前面的PMOS和二极管先不用看,只看后面这颗0.2ohm 1%的电阻。电阻两端,一端是IS(I Sense),电流检测的意思,另一端是VBAT,就是电池。IS和VBAT都会接入到系统的ADC,I charge =(Visense-Vbat)/

电压或电流的采样,是电阻最正统的使用方式之一

虽然用的很少,但是严格遵循了安培定律,大家在初中物理上学的知识有用武之地了!

↑  图:充电电流采样电阻

这是4.2V锂离子电池充电电路,前面的PMOS和二极管先不用看,只看后面这颗0.2ohm 1%的电阻。电阻两端,一端是IS(I Sense),电流检测的意思,另一端是VBAT,就是电池。IS和VBAT都会接入到系统的ADC,I charge =(Visense-Vbat)/0.2

这个方式通常用于1A以下的充电电流检测。电流越大,电阻分压就越大,如果用2A充电,5V的充电器,经过线路损耗、Pmos和二极管,再减去检测电阻的电压,就不到4.2V了,充电就充不满了。

对于此类大电流流过的电阻,一定要计算功率,不然有烧掉的风险。例如1A,0.2ohm,算下来功率在0.2W,0805封装1/8W的电阻勉强够用,1206封装1/4W的电阻就比较好了。

采样电阻能不能做的更小呢?答案是可以的。大电流情况下肯定是要用小的采样电阻很多高精度毫欧级的电阻都是用来做大电流采样的。但是不能做的太小。例如1A 0.2ohm的时候,电压差在0.2V,如果用0.05ohm的电阻,电压差就只有0.05V了,此时如果检测50mA的充电电流(充电截止电流),电压差就只有2.5mA,一来容易被干扰,二来对ADC的精度要求太高。所以检测电阻要和检测电流匹配才行。

↑  图:LCD背光电路电流反馈采样电阻

这是一颗LCD串联背光驱动芯片,LCD的背光是一串或多串白光LED灯,芯片将4.2V的VBAT升压到十多伏,驱动串联的LED灯。例如一颗灯是3.3V,5颗串联就是16.5V。

LED对电流特别敏感,电流稍有波动,就能够看到LED在闪烁。需要一个电流采样作为反馈信号输入给驱动IC

这个示例中用的是2串串联灯,每一串LED的工作电流是20mA,2串LED并联就是40mA。驱动IC设计要求FB(feedback)脚上的电压要固定在200mV,因此得出电阻需求是200mV/40mA=5ohm。于是选择使用了5.1R_1%的电阻。(5ohm不常见,选了常见的5.1ohm)。

这颗电阻的作用也可以认为是提供了背光驱动芯片的参考电压

↑  图:参考电压 R1704

↑  图:参考电压 R1703

这个例子是联芯1860C处理器上的两组参考电压,200R_1%是提供给USB的参考电压,4.02K_1%是提供给摄像头ISP的MIPI接口的参考电压。

这些精密电阻的值,都是由芯片原厂提供的,芯片是人家设计的,咱们就不要乱动了,老老实实按照参考设计来吧。

↑  图:燚智能周教授

原文来自燚智能硬件开发网(燚,yi,熊熊大火燃烧的样子)

什么是电阻2?电阻的核心参数讲解-硬件工程师必修课

硬件工程师工作流程之原理图-燚智能周教授讲智能硬件开发实战

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