CN217588573U - 一种电流感测电阻器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电流感测电阻器，包括：保护单元、电流电极、电压电极以及电阻板；电阻板的一端开设有缺口；保护单元包括贴覆于电阻板表面的第一防焊层和第二防焊层，第一防焊层和第二防焊层分别沿着平行于电阻板的长度方向和垂直于电阻板的长度方向设置，第一防焊层的一端覆盖缺口的顶部，且第一防焊层和第二防焊层形成十字形将电阻板分隔成第一电极容置区和第二电极容置区；电流电极设于第一电极容置区内；电压电极设于第二电极容置区内；其中，当电阻板的电阻温度系数等于0时，电压电极的宽度与第二防焊层的宽度之和等于缺口的深度。本实用新型制造工艺简单、成本较低，并且具有更好的阻值精度。

Description

一种电流感测电阻器

技术领域

本实用新型涉及电阻器领域，特别涉及一种电流感测电阻器。

背景技术

电流感测电阻器的工作原理是将电阻器串接于负载电路中，在向负载供电时量测电阻器上产生的电压降，由欧姆定律计算出流经电路的电流强度。电阻器为发热元器件，为减小其正常工作过程中的能量耗散，电流感测电阻装置的电阻值设计会比较小，约毫欧姆级，因此对阻值精度要求也会比一般电阻器来的高(±1％以内)。

目前随着对电流检测精度的要求越来越高，开始从采用两端子电流感测电阻器转向四端子电流感测电阻器，但随着产品精细化的发展，导致现有的四端子电流感测电阻器的制造难度大，成材率较低，制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电流感测电阻器，其制造工艺简单、成本较低，且具有更好的阻值精度。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面，提出一种电流感测电阻器，包括：保护单元、电流电极、电压电极以及电阻板；

所述电阻板的一端开设有缺口；

所述保护单元包括贴覆于所述电阻板表面的第一防焊层和第二防焊层，所述第一防焊层和所述第二防焊层分别沿着平行于所述电阻板的长度方向和垂直于所述电阻板的长度方向设置，所述第一防焊层的一端覆盖所述缺口的顶部，且所述第一防焊层和所述第二防焊层形成十字形将所述电阻板分隔成第一电极容置区和第二电极容置区；

电流电极设于所述第一电极容置区内；电压电极设于所述第二电极容置区内；

其中，当所述电阻板的电阻温度系数等于0时，所述电压电极的宽度与所述第二防焊层的宽度之和等于所述缺口的深度。

优选地，当所述电阻板的电阻温度系数小于0时，所述电压电极的宽度与所述第二防焊层的宽度之和小于所述缺口的深度；

当所述电阻板的电阻温度系数大于0时，所述电压电极的宽度与所述第二防焊层的宽度之和大于所述缺口的深度。

优选地，所述电流感测电阻器还包括散热层，所述散热层位于所述电阻板和所述第一防焊层之间，且所述散热层的宽度小于所述缺口的宽度。

优选地，所述电流电极和所述电压电极上均设有挂镀于所述电阻板表面的铜层以及滚镀于所述铜层表面的镍锡层。

优选地，所述电阻板远离保护单元的表面上设有绝缘载板，所述绝缘载板的面积与所述电阻板的面积相同。

优选地，所述绝缘载板包括氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或FR－4环氧树脂板中的一种。

优选地，所述电流感测电阻器还包括粘黏层，所述粘黏层位于所述电阻板和所述绝缘载板之间，用于将所述电阻板粘接在所述绝缘载板上。

优选地，所述电压电极的长度小于所述电流电极的长度。

本实用新型的技术方案通过将电阻板贴覆在绝缘载板上，之后通过加工设备在电阻板朝向绝缘载板长度方向的一端开设缺口，然后对电阻板表面上贴覆第一防焊层，使得第一防焊层的一端覆盖缺口的顶部，并在电阻板沿着垂直于绝缘载板长度方向的表面贴覆上第二防焊层，使得第二防焊层和第一防焊层形成十字形来将电阻板分隔成不同的电极容置区，最后再将电流电极和电压电极分别放置在不同的电极容置区内，其制造工艺简单、成本较低，并且具有更好的阻值精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电流感测电阻器一实施例的示意图；

图2为本实用新型电流感测电阻器另一实施例的示意图；

图3为本实用新型电流感测电阻器又一实施例的示意图；

图4为本实用新型电流感测电阻器一实施例的剖视图；

图5为本实用新型电流感测电阻器另一实施例的剖视图；

图6为本实用新型电流感测电阻器又一实施例的剖视图；

图7是本实用新型电流感测电阻器中缺口的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	电阻板	7	电压电极
2	第一防焊层	8	绝缘载板
				3	第二防焊层	9	粘黏层
4	第一电极容置区	10	散热层
				5	第二电极容置区	11	缺口
6	电流电极

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

随着产品精细化的发展，导致现有的四端子电流感测电阻器的制造难度大，成材率较低，制造成本较高，为此，本实用新型提出一种电流感测电阻器，其制造工艺简单、成本较低，并且具有更好的阻值精度。

参照图1和图2，在本实用新型一实施例中，该电流感测电阻器包括保护单元、电流电极6、电压电极7以及电阻板1；

电阻板1的一端开设有缺口11；保护单元包括贴覆于电阻板1表面的第一防焊层2和第二防焊层3，第一防焊层2和第二防焊层3分别沿着平行于电阻板1的长度方向和垂直于电阻板1的长度方向设置，第一防焊层2的一端覆盖缺口11的顶部，且第一防焊层2和第二防焊层3形成十字形将电阻板1分隔成不同的第一电极容置区4和第二电极容置区5；电流电极6设于第一电极容置区4内；电压电极7设于第二电极容置区5内，并且电压电极7的长度小于电流电极6的长度。

本实用新型的技术方案通过加工设备在电阻板1的一端开设缺口11，然后对电阻板1表面上贴覆第一防焊层2，使得第一防焊层2的一端覆盖缺口11的顶部，并在电阻板1沿着垂直于电阻板1长度方向的表面贴覆上第二防焊层3，使得第二防焊层3和第一防焊层1形成十字形来将电阻板1分隔成不同的第一电极容置区4和第二电极容置区5，最后再将电流电极6和电压电极7分别放置第一电极容置区4和第二电极容置区5内，从而完成电流感测电阻器的制造，相比采用开设两个缺口的传统电流感测电阻器，降低了制造难度、成本较低，提高了产品的成材率，并在使用的过程中更加稳定。

需要说明的是，在将第一防焊层2和第二防焊层3贴覆在电阻板1的表面，可以根据需要只对电阻板1的其中一表面进行贴覆，也可以对电阻板1的两个表面进行分别贴覆，以下对在电阻板1的两个表面均贴覆有第一防焊层2和第二防焊层3的结构进行说明，具体如下：

参照图4，在电阻板1的上表面贴附第一防焊层2和第二防焊层3，使得第一防焊层2和第二防焊层3形成十字形来将电阻板1的上表面分隔成不同的第一容置区4和第二容置区4，同样地，在电阻板1的下表面贴附第一防焊层2和第二防焊层3，使得第一防焊层2和第二防焊层3形成十字形来将电阻板1的下表面分隔成不同的第一容置区4和第二容置区5，以使在电阻板1的两个表面上均形成第一电极容置区4和第二电极容置区5，之后再将电流电极6和电压电极7分别至于第一电极容置区4和第二电极容置区5内，从而实现在电阻板1的两表面上均形成有电极。

另外，上述缺口11仅是在电阻板1沿着电阻板长度方向的一端开设，也就是说缺口11仅设置单个，相比传统在电阻板1两端均开设缺口11的电流感测电阻器，能够在工作的过程中降低电流密度，以提高阻值的精度。其中，上述所指的电阻板的长度方向是如图1所示的A方向。

需要说明的是，由于目前市面采用的电阻材料常见的以MnCu或NiCu的成分居多，并且每一种材料本身的电阻温度系数并不同，有些材料的电阻温度系数大于0，有些材料的电阻温度系数小于0，还有些材料的电阻温度系数等于0，为满足不同适配材料的需求，可以通过改变上述缺口的深度来调整电阻温度系数(TCR)，对于具体调整缺口的深度如下所示：

当电阻板1选用电阻温度系数大于0的材料，即：TCR为正值时，电压电极7的宽度与第二防焊层3的宽度之和大于缺口11的深度，即：H<A+B，H为缺口的深度，A为电压电极7的宽度，B为第二防焊层3的宽度。通过将缺口11的深度H设置成小于电压电极7的宽度A与第二防焊层3的宽度B之和，使得电阻板1的电阻系数进行降低，从而实现将电阻板1的电阻系数调整为趋于0；

当电阻板1选用电阻温度系数小于0的材料，即：TCR为负值时，电压电极7的宽度与第二防焊层3的宽度之和小于缺口11的深度，即：H>A+B，H为缺口的深度，A为电压电极的宽度，B为第二防焊层的宽度。通过将缺口11的深度H设置成大于电压电极7的宽度A与第二防焊层3的宽度B之和，使得电阻板1的电阻系数进行增加，从而实现将电阻板1的电阻系数调整为趋于0；

当电阻板1选用电阻温度系数等于0的材料时，电压电极7的宽度与第二防焊层3的宽度之和等于缺口11的深度，即：H＝A+B，H为缺口的深度，A为电压电极的宽度，B为第二防焊层的宽度。通过将缺口11的深度H设置成等于电压电极7的宽度A与第二防焊层3的宽度B之和，从而实现将电阻板1的电阻系数调整为等于0。

上述实施例通过调整缺口11深度与电压电极的宽度7、第二防焊层3的宽度之和的关系来对电阻板1选用材料的电阻温度系数进行调整，使得电阻板1的电阻系数趋于0，从而获得电阻温度系数更趋近于0的产品。

参照图6，在一个实施例中，电流感测电阻器还包括散热层10，散热层位9于电阻板1和第一防焊层2之间，且散热层10的宽度小于缺口11的宽度D。由于电流感测电阻器在工作的过程中会产生热量，对电阻板1的电阻温度系数造成影响，因此，通过在电阻板1和第一防焊层2之间设置散热层，使得在工作过程中产生的热量能够被散热层10快速散发掉，减少热量对电阻温度系数的影响。另外，散热层10是采用电镀的方式将铜覆于电阻板1的表面上。

在一个实施例中，电流电极6和电压电极7上均设有挂镀于电阻板1表面的铜层以及滚镀于铜层表面的镍锡层。需要说明的是，挂镀于电阻板1表面的铜层的厚度范围值在120～160μm，由于铜层的厚度越大，阻抗率会越低，对产品的干扰率会越小，在上述范围内其导电性能更佳，可以将电极值对测量结果造成的影响降至最低，并且镍锡层采用滚镀的方式焊接在铜层的表面，操作更加方便。

参照图3，在一个实施例中，电阻板1远离保护单元的表面上设有绝缘载板8，绝缘载板8的面积与电阻板1的面积相同，并且绝缘载板8包括氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或FR-4环氧树脂板中的一种。

需要说明的是，在电流感测电阻器进行工作的过程中会产生大量的热量，由于氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或FR4环氧树脂板能够承载200℃内的温度而不会产生变形，并且具有耐酸碱的性能，因此，绝缘载板8采用氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或FR4环氧树脂板中的一种，能够有效地阻挡电流感测电阻器受温度涨缩而产生变形的问题；其中FR4环氧树脂板是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此一般绝缘载板所用的FR-4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。

参照图5，在一个实施例中，电流感测电阻器还包括粘黏层9，粘黏层9位于电阻板1和绝缘载板8之间，用于将电阻板1粘接在绝缘载板8上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电流感测电阻器，其特征在于，包括：保护单元、电流电极、电压电极以及电阻板；

所述电阻板的一端开设有缺口；

所述保护单元包括贴覆于所述电阻板表面的第一防焊层和第二防焊层，所述第一防焊层和所述第二防焊层分别沿着平行于所述电阻板的长度方向和垂直于所述电阻板的长度方向设置，所述第一防焊层的一端覆盖所述缺口的顶部，且所述第一防焊层和所述第二防焊层形成十字形将所述电阻板分隔成第一电极容置区和第二电极容置区；

电流电极设于所述第一电极容置区内；电压电极设于所述第二电极容置区内；

其中，当所述电阻板的电阻温度系数等于0时，所述电压电极的宽度与所述第二防焊层的宽度之和等于所述缺口的深度。

2.如权利要求1所述的电流感测电阻器，其特征在于，当所述电阻板的电阻温度系数小于0时，所述电压电极的宽度与所述第二防焊层的宽度之和小于所述缺口的深度；

当所述电阻板的电阻温度系数大于0时，所述电压电极的宽度与所述第二防焊层的宽度之和大于所述缺口的深度。

3.如权利要求1所述的电流感测电阻器，其特征在于，所述电流感测电阻器还包括散热层，所述散热层位于所述电阻板和所述第一防焊层之间，且所述散热层的宽度小于所述缺口的宽度。

4.如权利要求1所述的电流感测电阻器，其特征在于，所述电流电极和所述电压电极上均设有挂镀于所述电阻板表面的铜层以及滚镀于所述铜层表面的镍锡层。

5.如权利要求1所述的电流感测电阻器，其特征在于，所述电阻板远离保护单元的表面上设有绝缘载板，所述绝缘载板的面积与所述电阻板的面积相同。

6.如权利要求5所述的电流感测电阻器，其特征在于，所述绝缘载板包括氧化铝陶瓷板、氮化铝陶瓷板或FR-4环氧树脂板中的一种。

7.如权利要求5所述的电流感测电阻器，其特征在于，所述电流感测电阻器还包括粘黏层，所述粘黏层位于所述电阻板和所述绝缘载板之间，用于将所述电阻板粘接在所述绝缘载板上。

8.如权利要求1所述的电流感测电阻器，其特征在于，所述电压电极的长度小于所述电流电极的长度。

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