电流

0Ω阻值电阻到底能过多大电流？

这个问题想必每个硬件工程师都查过，与之相关的还有个问题：0Ω电阻阻值到底多大？这两个问题本来是很简单的问题，答案应该也是明确的。问题出就出在网上网友给出的答案都不尽相同，有人说0Ω电阻其实是50mΩ，有人说没那么大，是20mΩ。有的说0603只能过1A电流，有的说可以过1.5A。

那么到底是多大呢？下面我们一步一步来看。

0Ω电阻阻值大小

我专门去查了下电阻的标准，根据EN60115-2电阻标准文件

里面是这么说的，0Ω电阻的阻值是0Ω，但也会有偏差，0Ω最大电阻偏差有三种可以选择，分别是10毫欧，20毫欧，和50毫欧。也就是说0Ω电阻偏差可以允许有多种偏差，那么主要看就看电阻厂商做哪种了。

我下载了几大品牌的，罗姆，国巨，光颉的普通0Ω电阻规格书查看了下，他们标注的的0Ω电阻，最大阻值都是50 mΩ。

所以，可以得出结论，常用的普通0Ω电阻阻值最大不超过 50mΩ。

0Ω电阻的过流能力

网上会有一种观点，说0Ω电阻的电流是根据功率算出来的，电阻按照50毫欧来算。这样的话，0805的电阻功率一般为1/8W，算出额定电流应该是1.58A，但是我们查规格书发现，几大品牌的都是2A，与计算出来的有些出入。

几大厂家的普通0Ω电阻额定电流如下：

可以看出，几大厂家的0Ω电阻的额定电流还是有差别的，不尽相同。我建议综合各家的，按照最小值来选，这样就不论什么品牌，都不会超规格设计了。

额定电流综合之后表格如下：

我们看到，常规的电阻的电流都不大，按照综合后的最小值，最大的也就2A，如果设计电路时发现，我要用3A或4A的0Ω电阻，那怎么办呢？其实很简单，可以用2个0Ω电阻并联起来就行了。

可能会觉得奇怪，怎么有的封装变大了，但是过流并没有增加呢？例如0805和1206都是2A，这里呢，应该是额定电流虽然没有增加，但是瞬间电流应该是能过更大了。如果你打开国巨的电阻规格书，你会发现它写了2个参数，一个是额定电流，一个是最大电流，额定电流都是2A，但是最大电流0805是5A，1206是10A。

注：Jumper就是0Ω电阻（标准文件就是这么写的，如下图）

特殊大额定电流的0Ω电阻

如果是更大的电流，也是电阻可选的，不过这些电阻就不常规了，比如这个罗姆的超低阻值电阻，最大阻值0.5毫欧，小了100倍，额定电流更是达到了20多安，但是呢，价格非常贵，要好几毛钱，而普通电阻一分钱能买好几个。

本文转自：硬件工程师炼成之路(微信号：gh_3a15b8772f73），转载此文目的在于传递更多信息，版权归原作者所有。

围观 4121

大家可能会非常熟悉RS232，RS485，CAN等工业上常用的总线，他们都是传输数字信号的方式。那么，我们用什么方式来传输模拟信号呢？

工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。

采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4-20mA传输带来的误差非常小；电流源内阻趋于无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞线上可以传输数百米；由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。当然，电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND)，可节省一根线，所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此在量程范围内，变送器通常只有24V，4mA供电(因此，在轻负载条件下高效率的DC/DC电源(TPS54331,TPS54160)，低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器(如MSP430)对于两线制的4-20mA收发非常重要)。这使得两线制传感器的设计成为可能而又富有挑战。

一般需要设计一个VI转换器，输入0-3.3v，输出4mA-20mA，可采用运放LM358，供电+12v。

我们系统地来看看模拟量设备为什么都偏爱用4~20mA传输信号~

4-20mA. DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会( IEC )过程控制系统采用的模拟信号传输标准。我国也采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC，接收信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。传输信号时候，因为导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线内产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了，所以一般使用电流信号作为变送器的标准传输。

一、什么是4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制？

4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)：过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4~20mA.DC，联络信号采用1~5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

4~20mA电流环工作原理：

在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰;第二，传输线的分布电阻会产生电压降;第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。4～20mA的电流环便是用4mA表示零信号，用20mA表示信号的满刻度，而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。

二、4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制的优点？

现场仪表可实现两线制，所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之前的信号联络及供电仅用两根电线。因为信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅，利于安全防爆。

控制室仪表采用电压并联信号传输，同一个控制系统所属的仪表之间有公共端，便于检测仪表、调节仪表、计算机、报警装置配用，并方便接线。

现场仪表与控制室仪表之间的联络信号采用4~20mA.DC的理由是：因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大，如果用电压信号远传，优于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

控制室仪表之间的联络信号采用1~5V.DC理由是：为了便于多台仪表共同接收同一个信号，并有利于接线和构成各种复杂的控制系统。如果用电流源作联络信号，当多台仪表共同接收同一个信号时，它们的输入电阻必须串联起来，这会使最大负载电阻超过变送仪表的负载能力，而且各接收仪表的信号负端电位各不相同，会引入干扰，而且不能做到单一集中供电。

采用电压源信号联络，与现场仪表的联络用的电流信号必须转换为电压信号，最简单的办法就是：在电流传送回路中串联一个250Ω的标准电阻，把4~20mA.DC转换为1~5V.DC，通常由配电器来完成这一任务。

三、为什么变送器选择4~20mA.DC作传送信号？

1、首先是从现场应用的安全考虑

安全重点是以防爆安全火花型仪表来考虑的，并以控制仪表能量为前提，把维持仪表正常工作的静态和动态功耗降低到最低限度。输出4~20mA.DC标准信号的变送器，其电源电压通常采用24V.DC，采用直流电压的主要原因是可以不用大容量的电容器及电感器，就只需考虑变送器与控制室仪表连接导线的分布电容及电感，如2mm2 的导线其分布电容为0.05μ/km左右;对于单线的电感为0.4mH/km左右;大大低于引爆氢气的数值，显然这对防爆是非常有利的。

2、传送信号用电流源优于电压源

因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，如果用电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。

3、信号最大电流选择20mA的原因

最大电流20mA的选择是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。安全火花仪表只能采用低电压、低电流，4~20mA电流和24V.DC对易燃氢气也是安全的，对于24V.DC氢气的引爆电流为200mA，远在20mA以上，此外还要综合考虑生产现场仪表之间的连接距离，所带负载等因素;还有功耗及成本问题，对电子元件的要求，供电功率的要求等因素。

4、信号起点电流选择4mA的原因

输出为4~20mA的变送器以两线制的居多，两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线。为什么起点信号不是0mA?这是基于两点：一是变送器电路没有静态工作电流将无法工作，信号起点电流4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。

四、4~20mA传感器的由来？

采用电流信号的原因是不容易受干扰、并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。

采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。当然，电流输出可以与电源公用一根线公用VCC或者GND，可节省一根线，称之为三线制变送器。其实大家可能注意到，4-20mA电流本身就可以为变送器供电。变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。

因此、4-20mA的信号输出一般不容易受干扰而且安全可靠、所以工业上普遍使用的都是二线制4-20mA的电源输出信号。但为了能更好的处理传感器的信号、目前还有更多其它形式的输出信号：3.33MV/V;2MV/V;0-5V; 0-10V等。

另附一张4到20mA转电压信号的简单电路图：

这张图使用一个250欧姆的电阻将4到20mA的电流信号转换成1到5V的电压信号，然后使用一个RC滤波加一个二极管(原谅我模拟电路不好，并不知道是什么意思)接到单片机的AD转换引脚。

来源：玩转单片机

围观 111

现在的电路越来越追求可靠性、安全性，很多电路都设置过压过流检测电路，从而对电路进行保护，对于电路过流保护一般控制方法关断式或者限流式。过流电路一般是用熔断丝限流保护或者采取采样电阻获取电路信号，当电路过大后级电路关断或者把电流限制在一个特定值，当电流正常时候电路正常工作。

保险丝限流保护广泛应用于开关电源等电路当中，保险丝有自恢复和不可恢复的，PPTC就属于不可恢复的一种，保险丝的工作原理是电流发生异常时候，当功率升高到一定的强度时候，电流导致温度过热保险丝熔断，输入电路断开。如下图是阻容降压电路图，FUSE是电流保险丝，额定电流为1.5A；

除些之外，还有采样电阻获取限流信号保护，下图是LM317限流保护电路，2P的连接器接负载，其中R是采样电阻，一旦电流过大，电容MC1充电，充电大于达到三极管9013的导通电压，LM317的输出电压降至它的基准电压之下，也可就是1.25V左右，从而保护负载。

还有很多电流保护电路，例如电流互感器检测交流信号大小等。

来源：电子电路

围观 98

电流、电压、电阻、功率是电子电路中的重要技术参数，相关参量都可以根据其基本原理计算得出。本文主要对电流、电压、电阻、功率参数换算关系及电路中的特性进行介绍。

一、电流、电压、电阻、功率关系式

电流、电压、电阻、功率等参数间有以下换算关系。

功率=电流*电压

功率=电压*电流

电流=电压/电阻

功率：符号P单位W；

电压：符号U单位V；

电阻：符号R单位Ω；

电流：符号I单位A；

二、电流、电压、电阻、功率在通用电路中的关联关系

01. 串联电路关联特性

在串联电路中电流、电压、电阻、功率等主要由以下关联关系。

电流处处相等：I1=I2=I；

总电压等于各用电器两端电压之和：U=U1+U2；

总电阻等于各电阻之和：R=R1+R2；

电路中电器两端电压之比等于电阻之比：U1：U2=R1：R2；

总电功等于各电功之和：W=W1+W2；

各电功之比等于电阻之比和端电压之比：W1：W2=R1：R2=U1：U2；

各功率之比等于电阻之比和端电压之比：P1：P2=R1：R2=U1：U2；

总功率等于各功率之和：P=P1+P2。

02. 并联电路关联特性

总电流等于各处电流之和：I=I1+I2；

各处电压相等：U1=U2=U；

总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和：R=(R1R2)/(R1+R2)；

总电功等于各电功之和：W=W1+W2；

电流之比等于电阻反比：I1：I2=R2：R1；

各电功之比等于电流之比和电阻反比：W1：W2=I1：I2=R2：R1；

各功率之比等于电阻反比和电流之比：P1：P2=R2：R1=I1：I2；

总功率等于各功率之和 P=P1+P2。

三、通用电路中相关参量的关系式

01. 电阻R

① 电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积)：R=ρ×(L/S)；
② 电阻等于电压除以电流：R=U/I ；
③ 电阻等于电压平方除以电功率：R=U^2/P；

02. 电功W

① 电功等于电流乘电压乘时间：W=UIT；
② 电功等于电功率乘以时间：W=PT；
③ 电功等于电荷乘电压：W=QU；
④ 电功等于电流平方乘电阻乘时间：W=I^2*RT(纯电阻电路)；
⑤ 电功等于电压平方除以电阻再乘以时间：W=U^2*T/R(纯电阻电路)；

03. 电功率P

① 电功率等于电压乘以电流：P=UI；
② 电功率等于电流平方乘以电阻：P=I^2*R(纯电阻电路)；
③ 电功率等于电压平方除以电阻：P=U^2/R(纯电阻电路)；
④ 电功率等于电功除以时间：P=W/T；

04. 电热Q

① 电热等于电流平方乘电阻乘时间：Q=I^2*Rt；
② 电热等于电流乘以电压乘时间：Q=UIT=W(纯电阻电路)；
③ P、V、I三者之间的关系：

对于直流电来说——功率=电流×电压

对于交流电来讲——功率=电流×电压×功率因素(COSΦ)

例如——COSΦ设定为：0.75
1000W三相电流：1000W÷(380V×0.75)=3.5A(安培)
1000W单相电流：1000W÷(220V×0.75)=6.4A(安培)

交流电在通过纯电阻的时候，电能都转成了热能，而在通过纯容性或者纯感性负载的时候，并不做功。也就是说没有消耗电能，即为无功功率。当然实际负载，不可能为纯容性负载或者纯感性负载，一般都是混合性负载，这样电流在通过它们的时候，就有部分电能不做功，就是无功功率，此时的功率因数小于1，为了提高电能的利用率，就要进行无功补偿。

四线路功率负荷相关计算式

功率的基本计算公式为——功率W(P)=电流A(I)*电压V(U)。

我国的家用市电电压一般是220V，则家用线路负荷容量计算如下：

1.5平方毫米的线电流=10A；承载功率=10A*220V=2200W；

2.5平方毫米的线电流=16A；承载功率=16A*220V=3520W；

4 平方毫米的线电流=25A；承载功率=25A*220V=5500W；

6 平方毫米的线电流=32A；承载功率=32A*220V=7064W；

而不同制冷功率空调的驱动电功率如下：

比如：

三级能效空调1P=726W；

三级能效空调1.5P=1089W；

三级能效空调2P=1452W；

三级能效空调3P=2178W；

因为空调在开启的一瞬间最大峰值可以达到额定功率的2～3倍，依最大值3倍计算：

1P空调的开机瞬间功率峰值是726W*3=2178W，则选择不小于1.5平方的线。

1.5P空调的开机瞬间功率峰值是1089W*3=3267W，则选择不小于2.5平方的线。

2P的空调的开机瞬间功率峰值是1452W*3=4356W，则选择不小于4平方的线。

3P的空调的开机瞬间功率峰值是2178W*3=6534W，则选择不小于6平方的线。

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围观 121

通常在开关电源起动时，可能需要输入端的主电网提供短时的大电流脉冲，这种电流脉冲通常被称为“输入浪涌电流(inrush current)”。输入浪涌电流首先给主电网中的断路器（main circuit breaker）和其它熔断器的选择造成了麻烦：断路器一方面要保证在过载时熔断，起到保护作用；另一方面又必须在输入浪涌电流出现时不能熔断，避免误动作。其次，输入浪涌电流会产生输入电压波形塌陷，使供电质量变差，进而影响其它用电设备的工作。

出现输入浪涌电流的原因

如图1所示的开关电源中，输入电压首先经过干扰滤波，再通过桥式整流器变成直流，然后通过一个很大的电解电容器进行波形平滑，之后才能进入真正的直流/直流转换器。输入浪涌电流就是在对这个电解电容器进行初始充电时产生的，它的大小取决于起动上电时输入电压的幅值以及由桥式整流器和电解电容器所形成回路的总电阻。如果恰好在交流输入电压的峰值点起动时，就会出现峰值输入浪涌电流。

图1 开关电源输入端简图

限制开机浪涌电流的五种对策大比拼

方案一

最常用的输入浪涌电流限制方法：串联负温度系数热敏限流电阻器(ntc)

图2 串联NTC限制开机浪涌电流

串联负温度系数热敏限流电阻器ntc无疑是目前为止最简单的抑制输入浪涌电流的方法。因为ntc电阻器会随温度升高而降低。在开关电源起动时，ntc电阻器处于常温，有很高的电阻，可以有效地限制电流；而在电源起动之后，ntc电阻器会由于自身散热而迅速升温至约110ºc，电阻值则减少到室温时的约十五分之一，减少了开关电源正常工作时的功率损耗。

优点：

电路简单实用、成本低

缺点：

1. ntc电阻器的限流效果受环境温度影响较大：如果在低温（零下）起动时，电阻过大，充电电流过小，开关电源可能无法起动；如果在高温起动，电阻器的阻值过小，则可能达不到限制输入浪涌电流的效果。

2. 限流效果在短暂的输入主电网中断（约几百毫秒数量级）时只能部分地达到。在这个短暂的中断期间，电解电容器已被放电，而ntc电阻器的温度仍很高，阻值很小，在需要电源马上重新起动时，ntc无法有效地实现限流作用。

3. ntc电阻器的功率损耗降低了开关电源的转换效率。

方案二

在做微小功率的开关电源时，直接使用功率电阻限制浪涌电流。

图3 直接串联功率电阻限制浪涌电流（只适合微小功率开关电源）

优点：

电路简单、成本低、对浪涌电流的的限制方面几乎不受高低温的影响

缺点：

只适合微小功率开关电源

对效率影响很大

方案三

NTC热敏电阻与普通功率电阻并联的方式来限制浪涌电流

图4 NTC热敏电阻与功率电阻并联的方式来抑制开机浪涌电流

常温起机时，功率电阻与热敏电阻并联后的阻值来限制浪涌电流，在低温起机时NTC热敏电阻的阻值急剧升高但功率电阻阻值基本是不变的能保证低温启动，不过在高温实验时浪涌电路也很大。

优点：

简单实用、对于常温和低温起机时效果不错

缺点：

效率影响较大

高温浪涌电流大

方案四

串联固定电阻器配合晶闸管，来限制输入浪涌电流

图5 串联固定电阻器配合晶闸管来限制开机浪涌电流

上电时，Vs截止，电流经过R1，R1起到限流作用，达到一定条件，VS导通，将R1断路。是效率损失大大降低。

优点：

功耗低

对浪涌电流的的限制方面几乎不受高低温的影响

缺点：

体积大、成本高

方案五

利用MOSFET开关管及延时网络电路进行浪涌电流抑制浪涌电流

图5 利用开关管延时电路进行浪涌电流抑制浪涌电流

电路工作的基本原理是：由于DC-DC开关电源的输入端接有容性滤波电路，当开机加电瞬间由于需要为滤波电容C1、C2充电，所以瞬间产生较大的浪涌电流，此时在母线输入的地线上介入的MOSFET（VT1）的漏原极之间并未导通，随着R2、R3、DZ1及CA1组成的延时电路给MOSFET（VT1）的栅极加电，是MOSFET（VT1）的漏源极逐渐导通，从而有效减小了开机瞬间由输入端的容性滤波电路充电而产生的浪涌电流值。当电路进入稳定工作状态下，其漏源极始终处于导通状态。

由于实际的开关电源产品产品设计中对于浪涌电流抑制不尽相同，可通过调节CA1的具体参数而获得不同的浪涌电流抑制的结果。

优点：

功耗低

常温、低温、高温对浪涌电流的限制效果都特别好

缺点：

体积大

成本高

小结

对于各种浪涌电流限制方案各自有各自的优势没有绝对的哪种方案更好，根据要求来选择对于各种电源产品的要求都不一样选择适合的就好。

来源：电源研发精英圈