Différences résistances parallèles/séries

[Ulionys]

Bonjour à vous,

J'espère que vous allez bien. Je suis en stage et on m'a donné un projet dont l'une des missions est de pouvoir mesurer un courant de consommation 5uA à partir d'une tension d'alimentation fixe de 5V continu. Pour ce faire je pars de la loi d'Ohm, je détermine la valeur de ma résistance équivalente (1MOhm), j'isole complètement mon circuit de puissance du reste de ma carte pour ne pas avoir à m'embêter avec les courants de fuite.

Mais à partir de là comment je peux justifier ma solution technologique quant au choix de la mise en place de résistance sur mon pcb ? Est-ce qu'il veut mieux choisir une résistance de 1MOhm seul, plusieurs résistances en série ou plusieurs résistances en parallèle ? Et pourquoi ce choix ?

Je me suis dit qu'une des raisons de choix peut être le coût de production s'l y a moins de résistances cela coûtera moins cher (malgré ne pas avoir de contrainte de coût). J'ai un peu de RF à d'autres endroits de la carte aux alentours de 2 MHz mais je ne pense pas que cela ne pose de soucis ou que cela influence mon choix (pas de liaison, ni d'antenne).

Merci à vous de me proposer une piste ou une solution sur ce problème mineur,
Je reste ouvert, dans la mesure du possible, à tous compléments d'informations sur mon problème.

PS : c'est mon premier message sur un forum est ce que je suis assez clair dans mes formulations ?
-----

[antek]

. . . est de pouvoir mesurer un courant de consommation 5uA à partir d'une tension d'alimentation fixe de 5V continu.

Je ne comprend pas bien . . .
Tu veux vérifier que l'alim 5 V débite 5 µA ?
Tu veux lui faire débiter 5 µA ?

[jiherve]

Bonsoir,
s'il s'agit de mesurer une consommation de 5µA fournie par une tension de 5V alors placer une 1Mohm en série est une mauvaise idée car le consommateur ne sera plus alimenté correctement il ne reste plus rien!
Lorsque l'on veux mesurer le courant absorbé par une charge il faut bien faire attention à minimiser la chute de tension induite par "l'amperemetre" sinon la mesure ne veut plus rien dire.

Ici en visant le % il faut une resistance shunt ne dépassant pas 10Kohm donc il faudra mesurer une cinquantaine de mV, voir chez Texas ou AD à "Current sense amplifiers".
JR

[Patrick_91]

Hello,

Oui pour mesurer 5 µA il va faloir choisir un bonne méthode de mesure car comme dit plus haut c'est un courant faible et le materiel de mesure pour une mesure directe n'est pas trop précis.

Regardes dans la littérature ce qui concerne les mesures "Kelvin" ou 4 fils .....
Tu verra que la solution est simple.
Je suppose que le courant de 5 µA t'es fourni et que ton boulot est de le mesurer ? (le plus precisement possible ?
A plus

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ulionys]

Bonjour,

je ne comprends pas ce que vous entendez par le consommateur ne sera plus alimenté. Dans mon cas je souhaite que mon circuit ai un courant de 5uA afin de le comparer à celui sur le produit de l'entreprise en mode basse consommation. Pour la mesure avoir un très faible courant ne gênera pas le reste de ma carte car le circuit de puissance est isolé du mcu, régulateur de tension,... avec un switch manuel.
Je ne l'ai pas préciser mais les modes de mesures de ma carte ne peuvent pas être modifié donc je ne peut pas intégrer de voltmètre pour mesurer le potentiel de la résistance de shunt. Le mode de mesure est un ampèremètre en série avec l'alimentation et ma carte.

Merci de vos réponses à très vite,
Ulionys

[nornand]

bjr donc c'est bien la résistance 1 MOhm qui est la charge de l'alim. ok mais attention aux précision des résistances il te faut taper dans la série E96 a 1% . Ca donne 10 K de valeur approchée.
bonne journée.

[Ulionys]

Merci pour cette confirmation mais je suis toujours sur mon problème premier. Mon PCB suit les règles de construction suivantes :
- largeur de piste 0.254
- espacement 0.152
- soudure à la main étain plomb

À partir de ça comment je choisis, est ce qu'il y a une différence physique à mettre 10 résistances en série, 10 résistances en parallèles ou 1 résistance ? Sur mon premier prototype j'ai choisi 5 résistances parallèles ± 1%, 100 mW, 0603 [1608 Metric], Couche épaisse mais sans justification.

[Antoane]

Bonjour,

Comme tu l'indiques dans ton premier message, s'il est possible de mettre une unique résistance standard, c'est le mieux : compacité, coût des composants et de montage...
En revanche, ce ne sera pas toujours suffisant, par exemple car la puissance dissipable ou la tension admissible ne sera pas suffisante, car les éléments parasites d'une unique résistance standard seront trop importants, car la valeur recherchée ne sera pas disponible (car trop forte ou trop faible), etc. Dans ce cas, on cherchera effectivement, ou bien à connecter des résistances en parallèle (augmentation du courant admissible, de la puissance dissipable, etc.), ou en série (augmentation de la tension admissible, de la puissance dissipable, diminution de la capacité parasite, etc.), ou à utiliser des résistances non-standards (e.g. de plus forte puissance).

Ici, les contraintes sont très légères : tension, courant, puissance, impact des parasites... ne sont pas très contraignants. Aucune raison donc de s’embêter à combiner plusieurs résistances.

Regardes dans la littérature ce qui concerne les mesures "Kelvin" ou 4 fils .....

Le montage Kelvin permet de faire en sorte que la résistance intégrée dans la mesure du courant ne vaut pas plus que la valeur spécifiée sur le shunt, i.e. que les résistances parasites du montage ne sont pas intégrée dans la mesure. En effet, lorsqu'on utilise un shunt de 10 mOhm, chaque mOhm parasite supplémentaire ajoute une erreur d'une dizaine de % sur la mesure...
Ici, le shunt vaut 10 kOhm, chaque mOhm parasite supplémentaire ajoute donc une erreur de 0.1 ppm (soit 0.000000001 % d'erreur). On peut faire un beau montage Kelvin pour le principe, mais en pratique cela importera peu.
On devrait en revanche prendre les précautions liées aux mesures de faibles tension (chaine de traitement à faible offset et bruit, thermocouples, problèmes de masses et couplage par impédance commune, etc.), mais l'utilisation d'un amplificateur dédié à la mesure des tensions aux bornes de shunt, comme proposée par JR, simplifie le problème.