“ 電阻是最廣泛應(yīng)用的無源器件,看似參數(shù)簡單,往往被錯誤應(yīng)用。本文詳細講解電阻的選型規(guī)范。”
本文分三小節(jié),1.電阻的分類, 如何根據(jù)應(yīng)用選擇電阻類型;2.電阻的阻值速查表;3.電阻降額規(guī)范。
01
電阻的分類和應(yīng)用
- 繞線電阻(Wire Wound Resistor)
繞線電阻是將鎳鉻合金導(dǎo)線繞在氧化鋁陶瓷基底上,一圈一圈控制電阻大小。
優(yōu)點:電阻器阻值精確、工作穩(wěn)定、溫度系數(shù)小、耐熱性能好、功率較大。
缺點:分布電感和分布電容較大,不能用于高頻。
應(yīng)用:適用于低頻且精確度要求高的電路。
- 碳膜電阻(Carbon Film Resistor)
碳膜電阻主要是在陶瓷棒上形成一層碳混合物膜,例如直接涂一層,碳膜的厚度和其中碳濃度可以控制電阻的大小;為了更加精確的控制電阻,可以在碳膜上加工出螺旋溝槽,螺旋越多電阻越大;最后加金屬引線,樹脂封裝成型。
優(yōu)點:碳膜電阻成本較低。
缺點:穩(wěn)定性差、誤差大。
應(yīng)用:誤差±5%、±10%、±20%等精度要求不高的電路場合。
3.金屬膜電阻(Metal Film Resistor)
與碳膜電阻結(jié)構(gòu)類似,金屬膜電阻主要是利用真空沉積技術(shù)在陶瓷棒上形成一層鎳鉻合金鍍膜,然后在鍍膜上加工出螺旋溝槽來精確控制電阻。
優(yōu)點:精度高、體積小、噪音低、穩(wěn)定性好。
缺點:成本高。
應(yīng)用:誤差±0.1%、±0.2%、±0.5%、±1%等精度要求較高的應(yīng)用場合。
- 金屬氧化膜(Metal Oxide Film Resistor)
與金屬膜電阻結(jié)構(gòu)類似,金屬氧化物膜主要是在陶瓷棒形成一層錫氧化物膜,為了增加電阻,可以在錫氧化物膜上加一層銻氧化物膜,然后在氧化物膜上加工出螺旋溝槽來精確控制電阻。
優(yōu)點:抗氧化和熱穩(wěn)定性好。
缺點:由于材料的特性和膜厚度限制,阻值范圍較小,通常1Ω-200KΩ。
應(yīng)用:適用于不燃、耐溫變、耐濕等場合。
4.金屬箔電阻(Metal Foil Resistor)
金屬箔電阻是通過真空熔煉形成鎳鉻合金,然后通過滾碾的方式制作成金屬箔,再將金屬箔黏合在氧化鋁陶瓷基底上,再通過光刻工藝來控制金屬箔的形狀,從而控制電阻。
優(yōu)點:穩(wěn)定性好,溫度系數(shù)小,工作頻率范圍寬
缺點:成本高
應(yīng)用:常用在高精度要求,高頻電路
5.厚膜電阻(Thick Film Resistor)
厚膜電阻采用的絲網(wǎng)印刷法,就是在陶瓷基底上貼一層鈀化銀電極,然后在電極之間印刷一層二氧化釕作為電阻體。厚膜電阻的電阻膜通常比較厚,大約100微米。
優(yōu)點:價格便宜
缺點:精度較差,常見精度是10%,5%,1%等,溫度系數(shù)較大
應(yīng)用:厚膜電阻是目前應(yīng)用最多的電阻,價格便宜,對于一般要求應(yīng)用,絕大多數(shù)產(chǎn)品使用的都是5%和1%的片狀厚膜電阻。
6.薄膜電阻(Thin Film Resistor)
薄膜電阻就是氧化鋁陶瓷基底上通過真空沉積形成鎳化鉻薄膜,通常只有0.1um厚,只有厚膜電阻的千分之一,然后通過光刻工藝將薄膜蝕刻成一定的形狀。光刻工藝十分精確,可以形成復(fù)雜的形狀,因此,薄膜電容的性能可以控制的很好。
優(yōu)點:精度可達到0.1%、0.01%等,溫度系數(shù)可以做到非常低,如5PPM/℃,10 PPM/℃等。
缺點:價格相對較高
應(yīng)用:當(dāng)溫度系數(shù)和精度要求高時,就使用薄膜工藝的電阻。
02
—
常用電阻阻值表
電阻標(biāo)準(zhǔn)由 IEC(國際電工委員會)制定,標(biāo)準(zhǔn)文件為 IEC60063 和 EN60115-2。電子元器件廠商為了便于元件規(guī)格的管理和選用,同時也為了使電阻的規(guī)格不至太多,采用了統(tǒng)一的 標(biāo)準(zhǔn)組成的元件的數(shù)值。電阻的標(biāo)稱阻值分為 E6、E12、E24、E48、E96、E192 六大系列,分別使用于允許偏差為±20、± 10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%的電阻器。其中以 E24 和 E96 兩個系列為最常用。
常用電阻值如下:
03
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電阻降額使用規(guī)范
1.電壓
電阻的工作電壓參數(shù)有兩個:額定功率對應(yīng)的工作電壓和最大工作電壓。應(yīng)用選型時需要取兩者中更小的值。
最大工作電壓如下表:
最大工作電壓需要按75%降額。
2.功率
電阻的功率分穩(wěn)態(tài)功率和瞬態(tài)功率,分別對應(yīng)相應(yīng)的降額。
電阻穩(wěn)態(tài)功率降額曲線和溫度相關(guān):
當(dāng)環(huán)境溫度低于額定溫度時,按60%額定功率降額。
當(dāng)環(huán)境溫度高于額定溫度時,需要在60%降額基礎(chǔ)上,再按功率溫度降額曲線再降額使用。
單脈沖場景瞬態(tài)功率降額曲線
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