电阻知识 徐良书著

电阻知识一，常用电阻类型：1，零欧姆电阻：印刷电路板上两点之间跳线之用。主要是在设计时考虑要预留一个电阻的位置,或为其它机种使用此位置,或是安规角度上的作用,特别是几个电阻串联使用,既不是功率不够,也不是耐压不够,那就是安规的OPENSHORT实验,短路一个,还有串联的另一个起作用.a，规格：电阻值0.05欧以下；b，尺寸规格：目前零欧姆电阻SMD型较多；直插型为单黑色色环，较少使用。2，精密金属皮膜电阻：本体采用国际标准颜色为深宝蓝色，五个色环，第5色环表示误差等级，棕色1％，红色2％，绿色0.5％，蓝色0.25％，紫色0.1％。3，金属氧化皮膜电阻：一般为灰色涂料表示，浅粉红色涂料表示为小型化。a，小型化使用方便，耐超负载电流而不致断阻；b，耐热、耐湿、不燃性的涂装；c，已氧化过的电阻皮膜经年变化很微小，皮膜强度特性强；4，不燃性金属氧化皮膜电阻（浅灰色不燃性耐温800度之涂料涂装）：施加16倍额定功率5分钟，不会起火燃烧。5，线绕电阻：用含铝量的瓷棒做基体瓷器，用耐热的镍合金线做电阻丝（无感型电阻为交叉绕线，一般感量为1uH以下），可以承受很大的瞬间峰值功率，可达到100～400倍额定功率。该电阻用5色环表示，第5色环绿色表示无感线绕电阻，第5色环黑色表示有感线绕电阻。另，电阻本体底色灰色表示normalsize，电阻本体底色粉红色表示smallsize。6，碳膜电阻：（略）7，水泥电阻：该电阻可以做到很大的功率，厂内烧机架上有大量使用。8，锰铜线：成分为Cu、NI和Mn，线径0.71mm,，电阻率为1.11OHM/m，长7.5mm。0.00111*7.5=0.008325OHM,一般用于过电流检测电路，如DA30C、DA48E12等机种。9，压敏电阻：金属氧化变阻暂态电压抑制器（MOV），当暂态电压出现在MOV两端时，MOV阻抗会快速下降到最低值，将输入电压定位在安全值范围，暂态能量消耗在MOV上；跨接在安全电压上时，表现的阻抗很大。主要有300V、350V、390V几种规格。之前一直归结到电容类器件，这里顺便提一下。10,热敏电阻：负温度系数热敏电阻（NTC）：小阻值的如5A,2.5Ω规格的，用于浪涌电流抑制，当开关电源打开时，经由热敏电阻可达到限制突波冲击浪涌电流的目的；当电容充电后，在稳定负载电流下，热敏电阻因发热,其阻值会变得较小，不会对整机效率产生较大影响。大阻值的如30mA、10K，10mA、100K电阻用于过热保护电路，如PS180、GP250机种。11，可调电阻：通常使用的是比较不精密的种类，1K、2K、5K、10K规格，只有0.6T可调。主要用于输出电压分压线路，0.6匝可调范围已经足够调节输出电压到比较精确的范围内，FP5030B系列机种可以达到24V的1％精确度。二，电阻选用的常用评估规格1，额定功率：额定功率是环境温度70度可以连续带载之能力，电阻工作的环境温度如超过70度，额定功率将依据一定的关系递减使用；环境温度达到100度，实际使用功率不能超过80％额定功率。2，常用电阻规格（额定功率、最大使用电压和最高过负荷电压等）：a，种类1是金属膜电阻；b，种类2是碳膜电阻；c，种类3是SMD型电阻。“SMD”贴片设备、贴片元件；“SMT”贴装技术种类1金属膜电阻额定功率最大使用电压VDC最高过负荷电压VRRM阻值范围一般型MF1/8W0.125W150V300V1Ω~10MΩMF1/4W0.25W250V500V1Ω~10MΩMF1/2W0.5W350V700V1Ω~10MΩMF1W1W500V800V1Ω~10MΩMF2W2W600V800V1Ω~10MΩ小型化MF1/8W0.125W250V500V1Ω~10MΩMF1/4W0.25W350V700V1Ω~10MΩMF1/2W0.5W500V800V1Ω~10MΩMF1W1W600V800V1Ω~10MΩMF2W2W600V1000V1Ω~10MΩ种类2碳膜电阻额定功率最大使用电压最高过负荷电压阻值范围一般型CF1/8W0.125W200V400V1Ω~10MΩCF1/4W0.25W250V500V1Ω~10MΩCF1/2W0.5W350V700V1Ω~10MΩCF1W1W500V800V1Ω~10MΩCF2W2W600V1000V1Ω~10MΩ小型化CF1/8W0.125W250V500V1Ω~10MΩCF1/4W0.25W350V700V1Ω~10MΩCF1/2W0.5W500V800V1Ω~10MΩCF1W1W600V1000V1Ω~10MΩCF2W2W600V1000V1Ω~10MΩ种类3SMD额定功率最大使用电压VDC最高过负荷电压VRRM最大使用电流最高过负荷电流阻值范围04021/16W50V100V1Ω~10MΩ06031/10W50V100V1.41A3.52A1Ω~26MΩ08051/8W150V300V1.94A4.85A1Ω~26MΩ12061/4W200V400V3.65A9.12A1Ω~26MΩ12101/3W200V400V3.65A9.12A1Ω~20MΩ20103/4W200V400V4.47A11.17A1Ω~1MΩ25121W200V400V6.32A15.80A1Ω~10MΩ以上资料来源于供应商承认书，但只有SMD电阻承认书才能够找到关于最大使用电流和最高过负荷电流等方面的信息。3，额定电压或额定电流：因额定功率P＝电压U×电流I，故电压U与电流I之间一个反比例曲线关系，所以对阻值比较大和比较小的电阻，我们会各自从额定电压和额定电流两个方面侧重考量。a，对阻值大于1欧电阻考察其使用电压是否超出额定电压，依据下列公式求得：E=PR*E=使用电压（V）P=额定功率（W）R=标称电阻（Ω）例如：1/10W，1Ω电阻，实际使用电压不能超过101*1＝0.316V；1/10W，10Ω电阻，实际使用电压不能超过101*10＝1V；1/10W，100Ω电阻，实际使用电压不能超过101*100＝3.162V；1/10W，1000(1K)Ω电阻，实际使用电压不能超过101*1000＝10V；1/10W，10,000(10K)Ω电阻，实际使用电压不能超过101*10000＝31.623V；1/10W，100,000(100K)Ω电阻，实际使用电压不能超过101*100000＝100V,而实际上1/10WSMD电阻的最大使用电压为50V，所以这种场合就应该要多个电阻串联使用，或者加大电阻的瓦特数。b，对阻值小于1欧电阻考察其使用电流是否超出额定电流，依据下列公式求得：I=RPI=使用电流（A）P=额定功率（W）R=标称电阻（Ω）例如：1/10W，0.9Ω电阻，实际使用电流不能超过9.01.0＝0.333A；1/10W，0.5Ω电阻，实际使用电流不能超过5.01.0＝0.447A；1/10W，0.1Ω电阻，实际使用电流不能超过1.01.0＝1A；1/10W，0.09Ω电阻，实际使用电流不能超过09.01.0＝1.054A；1/10W，0.05Ω电阻，实际使用电流不能超过05.01.0＝1.414A；1/10W，0.04Ω电阻，实际使用电流不能超过04.01.0＝1.581A，而实际上1/10WSMD电阻的最大使用电流为1.41A。供应商可以供应的1/10WSMD电阻里面没有小于0.05Ω规格的。实际应用中通常没有把电流用得太大，一般使用不会超过额定电流得1/3，当电流较大时会用到多个电阻并联或加大电阻的瓦特数。三，电阻外观尺寸及成型方式：1，直插式封装：a，卧式：种类本体长度本体直径PROTEL使用封装普通型小型化1/8W1/4W3.0±0.51.6±0.5AXIAL0.3（7.6mm）1/4W1/2W6.0±0.52.0±0.5AXIAL0.4（10.2mm）1/2W1W9.0±0.53.0±0.5AXIAL0.6（15.2mm）1W2W11.0±0.54.0±0.5AXIAL0.7（17.8mm）2W3W15.0±0.55±0.5AXIAL1.0（25.4mm）LAYOUT时注意元件跨距为（本体尺寸＋2倍本体直径）；当有特殊的跨距需求时，也可以将较大跨距的元件封装给小功率电阻使用。b，立式：电阻成型为立式，可以节省PCB空间，提高散热效率。为了加强散热，通常将电阻引脚打成K字型，以利于电阻本体架高；电阻引脚打成K字型还有两个好处：电阻本体不会随意歪斜，避免引脚与其他元件引脚碰触短路；引脚出PCB脚长比较容易控制、可以做到无需二次剪脚。2，SMD型：种类LWHL1L204021.00±0.100.50±0.050.30±0.050.20±0.100.20±0.1006031.55±0.100.80±0.100.45±0.100.30±0.150.30±0.1508052.00±0.101.25±0.100.50±0.100.35±0.200.35±0.2012063.05±0.101.55±0.100.55±0.100.45±0.200.45±0.2012103.05±0.102.55±0.100.55±0.100.50±0.200.50±0.2020105.00±0.202.50±0.200.55±0.100.60±0.200.60±0.2025126.30±0.203.20±0.200.55±0.100.60±0.200.60±0.20LAYOUT注意事项：1，目前LAYOUT中有0603元件底下过铜箔的情形，0603元件PAD之间仅有约0.8mm空间，使用的走线宽度最小为0.254mm，这样走线与元件PAD之间仅有约0.15mm间距。制程中出现比较多的元件PAD与元件底下走线短路之情形，并且比较难以觉察。个人认为SMD元件用于跨走线时，最好用0805尺寸的。2，尺寸规格大于0805（含0805）的元件，要注意元件的摆放方向：长度方向应与折板方向垂直，宽度方向才可与折板方向平行。四，电阻的测量测试(以下内容可大体了解一下)：1，外观检查：电阻之结构、大小型式和标示方法必须符合要求。2，直流电阻值：直流测试电压施加时间不得大于5S钟，以防止电阻温度上升，并且所施加的直流电压必须符合规定，如下表所示。电阻值最大测试电压1/2W,1W,2W1/20W,1/10W,1/8W,1/4W10~98.8Ω1V1V100~988Ω3V3V1,000~9,880Ω10V3V10,000~98,800Ω30V10V100,000Ω以上100V30V3，热冲击实验：热冲击实验后，直流阻值变化不能超过1％，精密电阻阻值变化不能超过0.25％。4，温度系数测定：电阻在-55℃、＋25℃和＋105℃时，每个温度维持15～30分钟且温度变化在1℃内的稳定温度下进行测量，电阻温度系数以＋25℃为参考点进行计算。温度系数%100tRRTC,单位：％/℃R为＋25℃时的电阻值；R为-55℃和＋105℃时的电阻值相对＋25℃时的电阻值之差；t为测试与参考温度之差。5，短时间超载：先测量直流电阻，再用2.5倍额定连续工作电压（但不得超过2倍的最大测试电压）接在电阻上5秒钟，移去电压后0.5～1.5小时后，再测量其直流电阻。另,电阻的阻抗越大,其温度系数越大,其尘土效应就越明显(特别是大于1MOHM),其频率特性也越差.所以电阻不谊用得过大.6，介质强度测试：（略）7，绝缘电阻测试：（略）8，耐湿性试验：（略）9，负载寿命试验：（略）10,接头强度试验：（略）11,可焊性试验：（略）