Strommesswiderstände (Shunts) - Elektrotechnik für verlustarme Strommessung und hohe Signalstabilität
Unsere Strommesswiderstände minimieren parasitäre Thermospannungen und reduzieren thermisch bedingte Nullpunktfehler. Durch den Einsatz homogener Präzisionslegierungen wie Manganin, Aluchrom und Nickel-Chrom bieten wir langzeitstabile Messanwendungen mit abgestimmten Temperaturkoeffizienten (TCR) - auch bei thermischen Wechsellasten.
Über 60 Jahre Expertise
in FEP-Schrumpftechnik
Minimierte Lieferzeiten
durch Lageroptimierung
Doppelte Standortstärke
für maximale Sicherheit
ROTIMA AG - Ihr Schweizer Partner für elektrotechnische Präzision seit 1964
Inhabergeführtes Industrieunternehmen in 2. Generation. Exklusive Partnerschaft mit Shivalik Bimetal Controls Ltd.
Vakuum-Elektronenstrahlschweißen (EB-Welding)
Homogene Verbindungen von hochreinem OF-Kupfer mit Manganin/Aluchrom. Homogene Fügezone zur Vermeidung lokaler Überhitzung unter hohen Strombelastungen für langzeitstabile elektrische Verbindungen.
Verminderung parasitärer Thermospannungen
Abgestimmte Temperaturkoeffizienten und geringe Thermospannungen gegen Kupfer. Je nach Baureihe und Widerstandsmaterial sind niedrige Temperaturkoeffizienten und geringe Thermospannungen realisierbar. Verbindliche Werte gemäß serienbezogenem Datenblatt.
Applikationsberatung & Sondergeometrien
In-House Engineering-Team für Layout-Prüfung, Derating-Berechnung und Footprint-Optimierung. Kundenspezifische Stanz-Biege-Geometrien und Direktmontage-Anbindungen an Latching-Relais, Energiezähler oder Batterieterminals nach Zeichnung.
Automotive & Qualitäts-Standard
Fertigung im Rahmen eines IATF-16949-Qualitätsmanagementsystems des Herstellers. Ausgewählte Baureihen/Varianten können gemäß AEC-Q200-Anforderungen qualifiziert bzw. geprüft werden mit lückenloser Chargenrückverfolgbarkeit.
Vierleiter-Kelvin-Architektur
Strikt getrennte Messpfade zur Entkopplung des Laststroms vom Spannungssignal. Der separate Spannungsabgriff reduziert den Einfluss von Zuleitungs-, Leiterbahn- und Kontaktwiderständen auf das Messergebnis.
Versorgungssicherheit & TCO-Vorteil
Zentrallager in der Schweiz und Deutschland mit flexibler Puffer- und Konsignationslagerung. Zuverlässigkeits- und Ausfallraten werden projekt- bzw. baureihenspezifisch auf Basis verifizierter Herstellerdaten bewertet.
Das Fundament präziser Regelung: Dynamische Ströme exakt erfassen
In der Leistungselektronik, der dezentralen Energiewandlung und der Elektromobilität ist die exakte Erfassung dynamischer Stromverläufe das Fundament jeder präzisen Regelung. Wer Ströme im Milliampere- bis Kiloampere-Bereich überwacht, muss thermische und elektrische Drifteinflüsse verlässlich begrenzen. Konventionelle Dickschichtwiderstände oder unzureichend thermisch entkoppelte Bauteile stoßen bei kontinuierlicher Belastung schnell an ihre Grenzen. Erwärmung erzeugt Widerstandsänderungen und kann das Messergebnis über den Seebeck-Effekt durch parasitäre Thermospannungen an den Schnittstellen beeinflussen.
Typische Anwendungen und Einsatzbereiche in der Leistungselektronik
Die Anforderungen an Strommesswiderstände variieren je nach Systemarchitektur und Schalttopologie. Unsere Ingenieure stimmen die Geometrie und Legierungsauswahl exakt auf das jeweilige Belastungsprofil Ihrer Baugruppe ab:
- Batteriemanagementsysteme (BMS) & Elektromobilität: Strommesswiderstände für Anwendungen in Batteriemanagementsystemen, Traktionsinvertern, On-Board-Chargern und weiteren Automotive-E/E-Systemen. Die Auswahl erfolgt anhand von Widerstandswert, Strombelastung, Temperaturbereich, Toleranz und geforderter Qualifikation. Fertigungs- und Qualitätsanforderungen wie IATF 16949 beziehen sich auf das Qualitätsmanagement des Herstellers; AEC-Q200-Angaben werden nur serienbezogen und bei dokumentierter Qualifikation verwendet.
- Frequenzumrichter & Antriebstechnik: In Inverterschaltungen zur Ansteuerung von Drehstrommotoren ermöglichen SMD-Leistungsshunts eine schnelle Stromerfassung und dienen als Messglied für Überstrom- und Kurzschlussschutzschaltungen.
- Smart Metering & Intelligente Zählerinfrastruktur: Für elektronische Energiezähler und präzise Strommesssysteme bietet Shivalik niederohmige Shunts und kundenspezifische Stanz-Biege-Ausführungen. Kelvin-Geometrien und geeignete Widerstandslegierungen können den Einfluss von Kontaktwiderständen und Temperaturdrift reduzieren. Die Konformität eines Zählers mit MID- bzw. EN-50470-Anforderungen ist auf Ebene des vollständigen Messsystems nachzuweisen.
- Schaltnetzteile (SMPS) & DC/DC-Wandler: In kompakten Netzgeräten ermöglichen SMT-Präzisionsshunts der Serien SBA 2512 und SBA 2550 eine verlässliche Wärmeverteilung auf der Platine.
- Medizintechnik & Spezialanwendungen: Für Medizinelektronik können Shunt-Widerstände mit geeigneten elektrischen und thermischen Eigenschaften eingesetzt werden. Die Eignung für ein konkretes Medizinprodukt ist im Rahmen der Geräteentwicklung und Systemvalidierung zu bewerten. IEC 60601-1 und ISO 13485 werden nicht als Produktzulassung des Shunts dargestellt.
Technischer Multi-Varianten-Vergleich
Die folgende Übersicht stellt die Bauarten und Produktreihen von ROTIMA gegenüber (SBA 2512 und SBA 2550 werden separat geführt):
| Physikalische Kenngröße | 01a. SMT-Chip (SBA 2512) | 01b. High-Power (SBA 2550) | 02. High-Current (SBB 5930) | 03. 4-Leiter Kelvin (SBC 4026) | 04. Open Frame (SBD 4512/4524) | 05. Busbar (EB-Welding) | 06. Custom Stanz-Biege |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nennwiderstand (R) | 0,2 mΩ - 10 mΩ | 0,045 mΩ - 0,50 mΩ | 0,1 mΩ - 3,0 mΩ | 0,2 mΩ - 5,0 mΩ | 1 mΩ - 50 mΩ | projektspezifisch | projektspezifisch |
| Nennleistung (P70) | 1,5 W - 6,0 W | bis 12 W | 5,0 W - 15,0 W | 3,0 W - 12,0 W | 2,0 W - 5,0 W | gemäß Auslegung | anwendungsspezifisch |
| Dauerstrom (Imax) | gemäß Datenblatt | gemäß Datenblatt | gemäß Datenblatt | gemäß Datenblatt | gemäß Datenblatt | projektspezifisch | gemäß Auslegung |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig | gemäß Serien-Datenblatt / werkstoff- und typabhängig |
| Thermokraft gegen Kupfer | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt | gering, legierungs- und typabhängig gemäß Datenblatt |
| Toleranzklassen | abhängig von Serie und Widerstandswert | 1 %, 2 %, 5 % | 1 %, 5 % | 1 %, 2 %, 5 % | 1 %, 3 %, 5 % | projektspezifisch | projektspezifisch |
| Eigeninduktivität (L) | induktionsarm | induktionsarm | induktionsarm | reduziert (4-Leiter) | induktionsarm | geometrieabhängig | geometrieabhängig |
| Fügeverfahren / Werkstoff | Manganin/Aluchrom | Manganin/Aluchrom | Cu-Mn / NiCr | Manganin / OF-Cu | Elektronenstrahl | Vakuum-EB-Welding | Stanz-Biege / Manganin |
| Besonderes Merkmal | Flache Chip-Bauweise | Erweiterte Leistung | Massive Kupfermasse | Separater Spannungsabgriff | Entkoppelte Geometrie | Monolithische Schiene | Direktmontage Relais/e-Meter |
| Hauptanwendung | Elektronik / Baugruppen | Leistungselektronik | Antriebsinverter / EV | Messsysteme / Zähler | Gehäuse ohne Lüfter | BMS / Traktionsbatterie | Latching Relais / e-Meter |
| Normen / QMS | IATF 16949 (QMS) | IATF 16949 (QMS) | IATF 16949 (QMS) | IATF 16949 (QMS) | IATF 16949 (QMS) | IATF 16949 (QMS) | ISO 9001 (QMS) |
Haben Sie Fragen zu unserem Angebot:
Strommesswiderstände (Shunts)
Strommesswiderstände (Shunts)
Bauarten & Produktvarianten im Detail
Elektronenstrahlgeschweißte Busbar-Strommesswiderstände für Hochstrom-BMS (Off-Board)
Kundenspezifische Busbar-Shunts werden anhand von Strom, Widerstandswert, Geometrie, Temperatur, Anschlussart und mechanischen Anforderungen projektspezifisch ausgelegt.
Diese schwerlastfähigen Hochstrom-Shunts nutzen das Elektronenstrahlschweißverfahren (EB-Welding), um hochreines Kupfer mit Präzisionslegierungen zu verbinden. In Batteriemanagementsystemen (BMS) ermöglichen sie eine verlässliche Anbindung an Stromschienen.
Diese schwerlastfähigen Hochstrom-Shunts nutzen das Elektronenstrahlschweißverfahren (EB-Welding), um hochreines Kupfer mit Präzisionslegierungen zu verbinden. In Batteriemanagementsystemen (BMS) ermöglichen sie eine verlässliche Anbindung an Stromschienen.
| Nennwiderstandsbereich | projektspezifisch (z. B. Sub-Milliohm) |
| Dauerstrombelastbarkeit | projektspezifisch nach Anforderung ausgelegt |
| Fügeverfahren Kontaktschiene | Vakuum-EB-Welding |
| Werkstoff Kombination | OF-CU / Manganin / Aluchrom |
| Mechanische Anbindung | Verschraubung oder Schweißanbindung nach CAD-Zeichnung |
| Toleranzen & TCR | gemäß Projektspezifikation und Datenblatt |
| Normen-Konformität | Projektbezogene Qualifikationsprüfungen |
SMT-Präzisionsshunts in kompakter Chip-Bauform (Serie SBA 2512)
Wenn in dicht bestückten Baugruppen Ströme bei geringer Grundfläche überwacht werden müssen, bieten metalllegierungsbasierte Shunt-Widerstände eine verlässliche Wärmeableitung in die Leiterbahngeometrie.
Die Serie SBA 2512 nutzt Präzisionslegierungen wie Manganin und Aluchrom zur Reduzierung von Temperaturkoeffizienten. Verbindliche Spezifikationswerte entnehmen Sie bitte dem herstellerseitigen Datenblatt.
Die Serie SBA 2512 nutzt Präzisionslegierungen wie Manganin und Aluchrom zur Reduzierung von Temperaturkoeffizienten. Verbindliche Spezifikationswerte entnehmen Sie bitte dem herstellerseitigen Datenblatt.
| Nennwiderstandsbereich | 0,2 mΩ bis 10,0 mΩ |
| Nennleistung (P70) | 1,5 W bis 6,0 W (baugrößenabhängig) |
| Resistance-Toleranzklassen | abhängig von Serie und Widerstandswert |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | gemäß serienbezogenem Datenblatt |
| Thermospannung gegen Kupfer | ＜ 1 µV/K |
| Einsatztemperaturbereich | -55 °C bis +170 °C |
| Gehäuse-Bauform | SMD / SMT 2512 |
| Widerstandsmaterial | Cu-Mn-Sn / Cu-Mn / Aluchrom / NiCr (variantenabhängig) |
| Fertigungsstandard | Herstellerzertifiziertes QMS: IATF 16949 / ISO 9001 |
High-Power SMT-Chip-Messwiderstände (Serie SBA 2550)
Für Anwendungen mit erhöhtem Leistungsbedarf auf kleiner Grundfläche bietet das Standardportfolio mit der Baugröße SBA 2550 erweiterte Nennbelastbarkeiten von bis zu 12 Watt.
| Nennwiderstandsbereich | 0,1 mΩ bis 1,0 mΩ |
| Nennleistung (P70) | bis zu 12 W im Standardportfolio |
| Resistance-Toleranzklassen | 1 %, 2 %, 5 % |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | gemäß serienbezogenem Datenblatt |
| Thermospannung gegen Kupfer | ＜ 1 µV/K |
| Gehäuse-Bauform | SMD / SMT 2550 |
| Widerstandsmaterial | Manganin / Aluchrom |
| Fertigungsstandard | Herstellerzertifiziert nach IATF 16949 / ISO 9001 |
High-Current SMT-Leistungsshunts mit erweiterter Masse (Serie SBB 5930)
In dynamischen Antriebsumrichtern und Wechselrichtern führen hohe Strombelastungen zu Erwärmung im Bauteil. Die Serie SBB 5930 verfügt über eine erhöhte thermische Masse und breite Kupferanschlüsse zur Verlustleistungsableitung.
| Resistance-Toleranzklassen | 1 %, 5 % |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | gemäß serienbezogenem Datenblatt |
| Gehäuse-Bauform | SMD / SMT 5930 |
| Nennwiderstandsbereich | 0,1 mΩ bis 3,0 mΩ |
| Nennleistung (P70) | 5,0 W bis 15,0 W |
| Widerstandswerkstoff | Cu-Mn-Sn / Cu-Mn / NiCr / Aluchrom (variantenabhängig) |
| Grenzwerte / Impulsbelastung | gemäß verifiziertem Herstellerspezifikationsblatt |
| Fertigungszertifizierung | Qualitätsmanagementsystem IATF 16949 |
Niederohmige Chip-Strommesswiderstände mit Vierleiter-Kelvin-Anschluss (Serie SBC 4026)
Bei niedrigen Ohmwerten reduziert der separate Spannungsabgriff der Vierleiter-Messung den Einfluss von Zuleitungs-, Leiterbahn- und Kontaktwiderständen auf das Messergebnis deutlich. Die Serie SBC 4026 bietet dedizierte Kelvin-Anschlüsse direkt im Chip-Footprint, wodurch Laststrom- und Signalleitungen entkoppelt werden.
| Nennwiderstandsbereich | 0,2 mΩ bis 5,0 mΩ |
| Nennleistung (P70) | 3,0 W bis 12,0 W |
| Resistance-Toleranzklassen | 4-Leiter (Kelvin-Prinzip) |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | 1 %, 2 %, 5 % |
| Gehäuse-Bauform | gemäß serienbezogenem Datenblatt |
| Fertigungsstandard | SMD 4026 |
| Anschlusstopologie | Herstellerzertifiziert nach IATF 16949 / ISO 9001 |
Open-Frame-Strommesswiderstände mit Kelvin-Technologie (Serie SBD 4512/4524)
Offene Bauformen ermöglichen eine verbesserte Wärmeabgabe an die Umgebungsluft. Die Serie SBD 4512 und SBD 4524 bietet 4-Leiter-Technologie für präzise Messungen in leistungselektronischen Anwendungen.
| Nennleistung (P70) | 2,0 W bis 5,0 W |
| Anschlusstopologie | 4-Leiter (Kelvin-Prinzip) |
| Resistance-Toleranzklassen | 1 %, 3 %, 5 % |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | baugrößen-/typabhängig gemäß Serien-Datenblatt |
| Gehäuse-Bauform | baugrößen-/typabhängig gemäß Serien-Datenblatt |
| Fertigungsstandard | baugrößen-/typabhängig gemäß Serien-Datenblatt |
| Nennwiderstandsbereich | 1,0 - 50,0 mΩ |
Weitere Produktbereiche von Shivalik Bimetal Controls Ltd.
Wo der Shunt sitzt, entscheidet über Geometrie, Fügeverfahren und thermische Anbindung. Beide Wege deckt ROTIMA und Shivalik Bimetal Controls Ltd. mit eigenen Baureihen ab.
On-Board
Wir liefern On-Board-Shunts von Shivalik Bimetal Controls Ltd. für präzise Strommessung mit Shunts bei geringem Energieverlust. Unsere Experten bewerten elektrische Last, Wärmeabfuhr und Kurzzeitüberlast für BMS, IBS, Energiemesssysteme, Shunts für elektrische Antriebe sowie Shunt-Widerstände und Konverter.
Off-Board
Unsere Off-Board-Shunts sind Widerstände von Shivalik Bimetal Controls Ltd. und bieten exzellente Wärmeableitung und hohe Widerstandsstabilität. Wer Strommesswiderstände kaufen möchte, wird bei ROTIMA fündig. Unsere Sortiment enthält sowohl Metallfolienwiderstand, Drahtwiderstand als auch Dickschichtwiderstand und Dünnschichtwiderstand aus hochpräziser Fertigung für industrielle Energiemesssysteme.
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Technische Parameter und Planungsdaten
Die folgende Übersicht fasst die physikalisch-technischen Rahmenwerte des Shunt-Widerstands-Portfolios zusammen:
| Parameter / Physikalische Kenngröße | Spezifizierter Leistungsbereich (ROTIMA Portfolio) |
|---|---|
| Nennwiderstandsbereich (R) | ab 0,025 mΩ; kundenspezifische Werte projektspezifisch |
| Nennleistung (P70) | 1,5 W bis 15,0 W (Standard-SMD-Portfolio); höhere Leistungen projektspezifisch |
| Temperaturkoeffizient (TCR) | niedrige TCR-Werte je nach Material und Baureihe gemäß Datenblatt |
| Thermospannung gegen Kupfer (Thermal EMF) | geringe Thermospannungen je nach Widerstandslegierung |
| Resistance-Toleranzklassen | baureihen- und widerstandswertabhängig gemäß Serien-Datenblatt; im Standardportfolio u. a. 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 % und 10 % |
| Parasitäre Eigeninduktivität (L) | induktionsarme Geometrien für hochfrequente Schaltvorgänge |
| Einsatztemperaturbereich | -55 °C bis +170 °C (gemäß Baureihenspezifikation) |
Werkstoffe, Fügeverfahren und thermische Beständigkeit
Die Güte eines Strommesswiderstandes entscheidet sich an der Materialschnittstelle. Durch aufeinander abgestimmte Materialkombinationen werden thermoelektrische Drifteinflüsse reduziert:
- Manganin (Cu-Mn-Ni-Legierungen): Geringe Thermospannung gegen Kupfer und langzeitstabile Eigenschaften im typischen Betriebstemperaturbereich.
- Aluchrom & Nickel-Chrom (NiCr): Eingesetzt für höhere Ohmlagen sowie erweiterte Temperaturbereiche mit hoher spezifischer Resistivität.
- Vakuum-Elektronenstrahlschweißen (EB-Welding): Zentrales Schweißverfahren zum Verbinden von Kupferanschlüssen (OF-Kupfer) mit dem aktiven Widerstandselement. Bietet eine homogene Fügezone und hohe mechanische Belastbarkeit.
Service, Logistik und Lieferverlässlichkeit
- Hohe Langzeitstabilität: Bauteile sind für langzeitstabile Messanwendungen ausgelegt.
- Automatisierungsgerechte Verpackung: Lieferung in Standard-Gurtsystemen (Tape & Reel) für automatisierte SMT-Bestückungsprozesse.
- Pufferlagerung & Konsignationslager: Zentrallager in der Schweiz und Deutschland zur Absicherung von Serienbedarfen.
Qualitätssicherung, Prüfverfahren und Standards
- IATF 16949 Qualitätsmanagement: Fertigung der Bauteile im Rahmen zertifizierter Qualitätsmanagementsysteme des Herstellers mit lückenloser Rückverfolgbarkeit.
- AEC-Q200 Anforderungsprüfung: Ausgewählte Baureihen/Varianten können gemäß AEC-Q200-Anforderungen qualifiziert bzw. geprüft werden.
- In-House Prüfpraxis: Verifikation elektrischer Werte auf kalibrierten Messbrücken im Rahmen der Qualitätsüberwachung.
Auslegung, Engineering und technische Entscheidungskriterien
Bei der Dimensionierung von Strommesswiderständen unterstützen die Ingenieure von ROTIMA bei folgenden Schritten:
- Messwertfenster vs. Eigenerwärmung: Abwägung zwischen ausreichender Signalspannung für den Verstärker und Begrenzung der Verlustleistung (P = I² · R).
- Kelvin-Anbindung im PCB-Layout: Bei niedrigen Ohmwerten reduziert die symmetrische 4-Leiter-Signalführung Leiterbahn- und Kontaktwiderstandseinflüsse.
- Thermische Entkopplung & Derating: Beachtung der zulässigen Verlustleistung gemäß Derating-Kurve bei erhöhten Umgebungstemperaturen.
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Warum ROTIMA Ihr Partner für Strommesswiderstände ist
ROTIMA verbindet ingenieurtechnische Applikationsberatung mit dem nach IATF 16949 zertifizierten Fertigungsprogramm von Shivalik Bimetal Controls Ltd. Unsere Spezialisten unterstützen Ihre Entwicklungsabteilung von der Auslegung bis zur Serienbelieferung.
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