シャント抵抗の選定方法

シャント抵抗器の用途

シャント抵抗器は、電子機器の省エネルギー化や性能・安全性の向上などを目的とした、さまざまな制御を行うために、電気回路の中で電流を検出します。たとえば、電池の過充電試験や過放電試験などでは通電電流を計測するために回路中にシャント抵抗器を入れ、シャント間の電圧を計測します。シャント抵抗は、さまざまな分野で利用されていますが、そのなかから代表的な用途を以下に紹介します。

ローサイド電流検出とハイサイド電流検出

回路の形態には、ローサイド検出とハイサイド検出があります。
ローサイド検出では、負荷のグランド側にシャント抵抗器を配置し、グランドとの間に生じる電圧を検出します。ローサイド電流計測は、コモンモード電圧がほとんどかからないため回路の設計が容易です。また、電圧がグランドに近いため、高電圧がかかる回路や電源電圧にサージなどが発生しやすい回路の電流計測に適しています。一方で、システムグランド-負荷グランド間で差分が発生するため、グランドした負荷には使用できません。

ハイサイド検出では、負荷の電源側にシャント抵抗を挿入します。負荷をグランドしていても電流を検出することができます。また、検出回路を電源の近くに配置できるため、制御回路への接続もローサイド検出に比べて容易です。一方で、コモンモード電圧に対処する必要があり、回路が複雑になります。また、オペレーションアンプ（オペアンプ・OP）の電源電圧を高くする必要があります。
このように、ローサイド検出とハイサイド検出には長所と短所があるため、計測の目的に応じた回路の形態を選択してください。