電流検出用チップ抵抗器

電流検出抵抗器とは

電流検出抵抗器は、電流経路に直列に挿入し、オームの法則により生じる電圧降下から電流値を測定するために使われる抵抗器の通称です。抵抗値が高いと電圧降下が大きく同時に損失が増え発熱も大きくなるので、一般に1Ω以下の低い抵抗値の抵抗器が使われます。

電子機器において、高性能化、安全性向上、省エネ化を進める上で、回路内の電流を検出し制御することは非常に重要です。電流検出抵抗器は、最小限の電力損失で回路の電流を電圧に変換するために使用される部品です。用途は様々ですが、以下に主要な3種類を示します。

パナソニック製品の特長

パナソニックでは、電子機器の大電流化による発熱に対応する電流検出チップ抵抗器の開発に取り組んでいます。発熱と損失を抑える目的で、「低抵抗化」を推進しています。さらに、温度変化が生じたとしても抵抗値の変動を最小限に維持できるように「温度係数（TCR）の向上」を図っています。

低抵抗化

抵抗器の発熱は、損失 ( I²R ) に依存します。したがって、抵抗値を低くすることで発熱を下げることが可能です。右の図は、4Aの電流を流したときの抵抗値による発熱の違いを示しています。例えば10mΩの抵抗器を2.5mΩに低減することで、発熱を33℃減少させることが可能です。

パナソニックは、従来より抵抗値の低い電流検出チップ抵抗器を開発し、それを使用することで抵抗器の発熱を低減する提案を行っています。その具体的な施策は以下のような内容です。

＜厚膜タイプ＞

• 抵抗体を基板の両面に形成する構造や、製品形状を長辺形状にすることで低抵抗化を実現。
• 抵抗体材料をAgPdから比抵抗値の低いCuNi系に変更。

＜金属板タイプ＞

• 基板に抵抗体ペーストを印刷する構造から、金属板/箔を抵抗体として用いる構造を開発。これにより抵抗体厚みを厚くすることができ、印刷構造では実現できなかった5mΩ以下の抵抗値範囲まで品揃えを拡大。

温度係数 ( TCR ) の向上

精度の高い電流測定は、抵抗器の温度係数が小さければ、抵抗器の温度が変動しても抵抗値の変動が少なく高精度を維持できます。そのため、例えば携帯機器のバッテリ残量データの誤差を少なくし、緻密な制御と管理によりバッテリでの機器稼働時間の延長を可能にします。

しかしながら、先の「低抵抗化」と「温度係数」は相反する関係にあり、抵抗値を下げると温度係数が悪化し精度も悪化することが課題でした。
パナソニックでは、抵抗体や端子電極材料の改良等によりこの課題を克服し、低抵抗でありながら低温度係数の電流検出チップ抵抗器を商品化しています。

電流検出用抵抗器の用途

バッテリ駆動のモバイル機器の成長により、エネルギー使用量が増加し、回路内の電流量の検出が必要とされています。
電流検出抵抗は、電力損失を最小限にし、回路の電流を電圧に変換するために使用される部品です。下記に示すように、用途は様々です。

○電源回路の過電流保護　○二次電池の過放電/過充電保護　○モーターの過電流保護

【モーターの過電流保護】

【ホットスワップ回路】

○DC-DCコンバータ　○インバータ電源　○交流モーターの電流制御

【DC/DCコンバータ回路】

【CPU駆動電流制御回路】

○携帯機器の二次電池駆動機器の電流管理　○携帯機器の二次電池駆動機器の電流管理

【バッテリー残量検出回路】

【バッテリー充電回路】

アプリケーション

Panasonicの低抵抗抵抗器は、ノートブックPC、携帯電話の電池パックや、車載や産業分野の電流制御回路等で使用されています。
抵抗値範囲・電力・抵抗温度係数（TCR）の性能の優れた幅広い品揃えで、お客様の様々なご要望や用途に対応することができます。

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