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027、绕组电阻随温度漂移对电流稳态误差的贡献

那个让我在客户现场蹲到凌晨两点的电流偏差

几年前做一个多路电磁执行器的恒流驱动板，每路额定电流两安培，要求稳态误差不超过百分之一。实验室常温下标定完，每路都卡在千分之三以内，心里挺踏实。板子装到设备上，客户那边是户外机柜，夏天中午内部温度能到六十多度。运行了大概四十分钟，操作人员说执行力度明显变大了，用钳形表一卡，好几路电流比设定值高出一大截，最狠的一路飘了百分之七还多。第一反应是采样电阻温漂，换了低温度系数的，没解决。又怀疑基准源，换了更稳的，还是飘。最后把整机拉进温箱，从二十五度升到七十度，盯着数据看了两小时，才把矛头锁定在绕组本身——铜电阻随温度上升，我那个驱动环路是恒压推电流的架构，绕组阻值涨了，电流自然往下掉？不对，现象是电流偏大。这里面的门道，值得掰开揉碎讲清楚。

铜绕组的温度系数不是秘密，但它的影响路径很隐蔽

铜在常温附近的电阻温度系数大约是每摄氏度千分之三点九。这个数字本身是公开的，随便一本材料手册都能查到。但工程上真正要命的不在系数本身，而在于绕组电阻在电路里的位置，以及你的控制环路到底在稳什么。

我当时的拓扑是低压侧采样电阻加运算放大器做恒流闭环。采样电阻串在绕组下端到地之间，放大器采集采样电阻上的压降，跟设定值比较，驱动一个功率管去调绕组上端的电压。这个架构在常温下没问题，因为绕组电阻是个固定值，环路增益设计好了，稳态误差就是那么点。

问题出在温度上。绕组发热有两个来源：环境温度和自身铜损。铜损是电流平方乘以电阻，两安培下如果绕组是零点几欧姆，功耗就是一两瓦，小体积绕组温升几十度很正常。电阻涨了，在