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廣東明豐電源電器實業有限公司

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“老梁頭”和我們一起討論哪種電阻最實用

2014-9-20 14:39:29點擊:

電阻作為任何電路的基礎器件,是做技術及維修方面最常用到的器件。在確定了電路的工作原理之后,選型也是至關重要的環節。很榮幸,論壇大咖“老梁頭”和我們一起討論基礎型器件的性能,在今后的工作中減少選型失誤,也讓各位電子愛好者在這塊有所依據。

  電阻的分類

  普通電阻器:這樣的電阻一般阻值在1R-1MR耐壓在1KV以下,功率在0.1W-10W,這個是最常用的電阻,一般的電子設備中都能看到它的身影。

  高壓電阻器:這樣的電阻工作電壓很高,在10KV以上,多用于高壓設備。

  高頻電阻器:這樣的電阻的寄生電感及電容很小,工作在很高的頻率下,可以在10MHz以上,在無線電方面用途很廣。

  高功率電阻器:這樣的電阻功率很高,阻值很小。主要用于高功率電路中及設備的老化。

  高阻電阻器:這樣的電阻阻值很大,一般在10MR以上,多用于小電流檢測設備中。

  高精度電阻器:這樣的電阻的精度很高,一般在0.5%以下,有的可以做到0.005%以下,多用于高精度測量儀器中。

  電位器:這樣的電阻具有阻值可調功能。

  還有一些特殊用途的電阻,像熱敏電阻,光敏電阻,壓敏電阻,及保險電阻。按電阻類型分為:

  1、薄膜電阻器
  (1)碳膜電阻器
  (2)金屬膜電阻器
  2、合成電阻器
  3、線繞電阻器

  常用電阻

  先說下金屬膜電阻,金屬膜從字面理解就是利用金屬或合金制成,但不是整個電阻都是金屬或合金。它是利用真空蒸發技術制作而成。既把金屬膜蒸發在陶瓷基體表面形成電阻膜,再在其表面涂以環氧樹脂而成的電阻。其阻值可以通過調整電阻膜的厚度而改變。金屬膜比碳膜具有更高耐高溫,抗氧化性,所以同樣體積所承受的功率要大于碳膜電阻。金屬膜電阻的耐熱,噪聲指標,溫度系數等方面優于碳膜電阻器。其阻值精度可以做到0.1%,再加上它的溫度系數比碳膜好,還有較好的高頻特性,而且相同功率的電阻比碳膜小,是目前最受工程師喜歡的一種小型電阻。其缺點比起碳膜來是價格稍貴。

  合成電阻是將導電材料和非導電材料,按一定比例混合成不同電阻率的材料后制成的電阻。該電阻最突出的優點是可靠性高,但電性能和穩定性比較差,不適合做通用電阻器。但不是一無是處,它可以做成高阻,用在高壓的地方。常用的是和成膜電阻,成膜電阻可制成高壓型和高阻型。高阻型電阻的阻值高于10M,誤差一般為5%-10%;高壓型電阻的阻值高于50M,耐壓大于10KV。

  該輪到線繞電阻了,線繞電阻是用合金電阻絲卷繞在電阻瓷體上形成的。由于電阻絲不是顆粒狀導電結構,故電流噪聲小溫度系數小、精度高及穩定性好。所以可以用在精密電子儀器中。但由于它的分布電感和分布電容比較大,故頻率特性差,不宜用在高頻電路中。線繞電阻的另一個優點是耐熱性好,抗沖擊能力強。所以可以做成功率電阻,作為負載使用。

  最后一種電阻,也就是經常用到的貼片電阻。貼片電阻屬于厚膜電阻,其導體是高溫燒結的玻璃釉膜,是應用最成熟的表面貼裝元件之一。按照尺寸有有0402 0603 0805 1206 1210 2512等尺寸規格。其中0603 0402 0805 1206是最常規的尺寸規格。貼片電阻的優點:體積小、重量輕、利于產品的小型化及微型化,溫度系數小、電性能穩定、可靠性高;高頻特性優異;適合大規模機器生產;缺點是功率小,抗沖擊性能較差。

  電阻的特性

  在實際應用中選擇電阻時需要考慮的因素很多。首先要考慮的肯定是合理的阻值和功率。然后是在所有極端條件下能正常工作,所以選擇電阻的條件也有一些。

  1、額定電壓
  額定電壓是指在指定的環境溫度下可以加在電阻兩端的最大直流電壓或有效值電壓。
  額定電壓和額定功率之間的關系為:
  V=

  式中V指電阻的額定電壓(可以通過廠商的參數表獲得,常用的1/8W電阻的最高工作電壓為150W,1/4W為250V,1/2W為350V,1W為500V,2W為750V),P是額定功率,R是電阻值。

  在電壓和額定功率已知的情況下,可以計算出電阻的臨界值,如果選用的電阻的阻值低于這個臨界值,最大電壓就達不到額定電壓,如果選用的電阻阻值大于這個臨界值,最大電壓就要大于這個額定電壓了。需要選擇大功率的電阻或電阻串聯的方式。

  電阻串聯的方式要注意兩個阻值不能相差太大,否則可能高壓還會加到大阻值那個電阻上導致超壓。

  2、額定功率
  電阻的額定功率是電阻可以安全的以熱量形式散發掉的最大功率,一般指環境溫度是25度。當超過25度時,環境溫度和最大允許的功率的關系要采用額定功率變化曲線。
  


  為了避免電阻永久性損壞,電阻必須在指定的溫度范圍內使用。關于確定額定功率可以用公式P=VI或P=I2R或P=V2/R,然后選擇電阻的額定功率為計算值的2-4倍。當然選擇的時候要考慮到體積等因素。

  3、電阻的溫度系數
  電阻溫度系數代表著電阻溫度變化時電阻值的該變量。表示為溫度在標準溫度(一般為25度)沒變化一度時電阻變化百萬分指幾(ppm)。

  4、頻率特性
  電阻并不是理想器件,它固有的電感和電容特性可以改變器件的阻抗。在高頻電路中電阻就有可能像一個RC電路,一個濾波器或電感。高頻性能比較好的電阻器主要考慮的幾何形狀以及較小的介質損耗。大多數高頻電阻的長度與直徑比例為4:1到10:1。
  大多數在高頻下穩定的電阻都是薄膜電阻,其阻值可以在頻率搞大100MHz時基本保持不變。線繞電阻的分布電容和電感比較大,所以不合適在高頻下運用。

  5、噪聲特性
  電阻的噪聲是一種不規則的電壓起伏,一般包括兩部分,一是一切電阻固有的熱噪聲;二是由電流通過顆粒狀和不連續狀電阻材料引起的電流噪聲。在常用的電阻中,線繞電阻的電流噪聲最小,因電阻體內部不是顆粒狀導電結構,不存在噪聲和非線性(但要注意線繞電阻的高頻)金屬膜電阻噪聲也比較小,一般常規用足夠了。下邊是碳膜,最后是合成電阻。

綜上所述,金屬膜電阻在大家常用的電路中使用可以滿足要求。

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