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Strom-Einheitenumrechner

Wandelt elektrischen Strom zwischen Ampere, Milliampere, Mikroampere, Nanoampere und Pikoampere um.

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Formel

1 A = 10³ mA = 10⁶ μA = 10⁹ nA = 10¹² pA

Wie es funktioniert

Elektrischer Strom wird in Ampere (A) gemessen, der SI-Basiseinheit, die als der Fluss von einem Coulomb Ladung pro Sekunde definiert ist. In der Elektronik sind Untereinheiten unverzichtbar: Milliampere (mA, 10³ A) für typische ICs und LEDs, Mikroampere (μA, 10A) für stromsparende Sensoren und Ruhemode-Schaltungen, Nanoampere (nA, 10≤A) für Operationsverstärker-Biasströme und CMOS-Leckage und Pikoampere (pA, 10²²² A) für Photodetektor-Dunkelströme.

Bearbeitetes Beispiel

Eine MCU im Ruhemodus verbraucht 10 μA: 10 μA = 0,01 mA = 10.000 nA = 10.000.000 pA = 0,00001 A. Ein Motortreiber gibt 2 A aus: 2 A = 2000 mA = 2.000.000 μA = 2 × 10nA.

Praktische Tipps

  • ✓Batteriebetriebene Designs sollten auf Schlafströme im μA-Bereich ausgerichtet sein; selbst 1 mA Ruheverbrauch verbraucht eine 1000-mAh-Batterie in ~42 Tagen.
  • ✓Der LED-Strom beträgt in der Regel 10—20 mA für Standardanzeigen; reduzieren Sie ihn auf 1—5 mA für Designs mit geringem Stromverbrauch mit hocheffizienten LEDs.
  • ✓Die Vorspannungsströme am Operationsverstärker reichen von pA (JFET-Eingang) bis μA (BJT-Eingang). Wählen Sie den richtigen Typ, um Offsetspannungsfehler in hochohmigen Schaltungen zu minimieren.

Häufige Fehler

  • ✗Man verwechselt mA (Milliampere) mit μA (Mikroampere) — sie unterscheiden sich um das 1000fache; ein Gerät, das 10 μA verbraucht, verbraucht 1000× weniger als ein Gerät, das 10 mA verbraucht.
  • ✗Vergessen Sie, den Einschaltstrom zu berücksichtigen, der das 5- bis 10-fache des stationären Stroms betragen kann und Schutzschaltungen auslösen kann.
  • ✗Messen von Strömen im Na-Bereich mit einem Standard-DMM — die Eingangsbürdenspannung kann den Messwert verfälschen; verwenden Sie stattdessen ein Pikoamperemeter oder einen Transimpedanzverstärker.

Häufig gestellte Fragen

Die meisten GPIO-Pins der MCU erzeugen und senken 8—20 mA pro Pin, mit einer Gesamtpaketbegrenzung von 100—200 mA. Prüfen Sie immer sowohl den Nennstrom pro Pin als auch den Gesamtstrom.
Verwenden Sie ein DMM im μA-Bereich oder besser einen Shunt-Widerstand mit Verstärker. Für Messungen im PA-Bereich wandelt eine Schaltung eines Transimpedanzverstärkers (TIA) den Strom in eine messbare Spannung um.
Der Ruhestrom (Iq) ist der Strom, den ein IC ohne angeschlossene Last verbraucht, was seinen eigenen internen Betriebsaufwand darstellt. Ein niedriger Iq ist entscheidend für die Akkulaufzeit in IoT- und tragbaren Anwendungen.
Photodioden-Dunkelstrom entsteht durch thermisch erzeugte Elektron-Loch-Paare im Verarmungsbereich. Er ist extrem klein (1—100 pA), bildet aber bei optischen Systemen das Grundrauschen bei der Erkennung.

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