シャント抵抗とは?
しゃんとていこう
電流測定のために回路に直列に挿入する低抵抗値の抵抗器で、両端の電圧降下から電流値を正確に算出します。
シャント抵抗とは、電流を測定する目的で回路に直列に組み込む、非常に抵抗値の小さな精密抵抗器です。「シャント」は英語で「迂回」「分流」を意味し、電流計測の分野で古くから使われてきた手法です。
動作原理はオームの法則に基づいています。既知の抵抗値Rのシャント抵抗に電流Iが流れると、両端に電圧降下V=I×Rが生じます。この電圧をオペアンプや専用の電流センサーICで測定することで、電流値を算出できます。抵抗値はミリオームからマイクロオームのオーダーと非常に低く、回路への影響を最小限に抑えています。
シャント抵抗が使われる場面として、バッテリー管理システム(BMS)、モーター制御、電源回路の過電流検出などが代表的です。抵抗値の精度や温度係数(温度変化による抵抗値のずれ)が測定精度に直結するため、高精度な用途では金属板を削り出した専用品が使われます。
ホール素子を使った非接触型センサーと比較すると、コストが安く小型化しやすい利点があります。一方で大電流が流れると発熱するため、放熱設計も重要です。バッテリー残量表示や電力モニタリングなど、精密な電流管理が求められる機器に欠かせない部品です。
使い方・例文
電気自動車のバッテリー管理システムで充放電電流を監視したり、スマートフォンの充電回路で過電流を検出したりする際にシャント抵抗が用いられます。
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