电子元器件解析01——电阻

来源:bob综合客户端app/零欧姆电阻    发布时间:2023-09-16 22:24:07
电子元器件解析01——电阻

  电阻是最基本的电子元器件之一了解电阻的各方面特性对正确选用合适的电阻很有帮助。本文总结了关于电阻的各个性能参数包括电阻的标称值、精度、温度系数、耐压、封装与功率总结了电阻的分类有多种分类依据包括按封装分类。按功能分类。按材料分类等最后总结了贴片电阻的阻值标注方法与色环电阻表示法。本文不涉及底层原理仅将电阻的各方面信息做了汇总可收藏后作为电阻各种信息查询的参考。

  物体对电流的阻碍作用称为电阻。电阻器是对电流有阻焊作用的器件也简称电阻下文中所有的电阻均指的是电阻器而非某物体的电阻。

  可见1%精度的E96电阻并不能包含1~10欧姆所有的阻值相邻阻值范围没有重合中间是有空缺的。这也很好理解E96是将10分成了96份而1%精度要想完全表示10需要100份中间必然是有空缺的。在实际应用中电阻值差1%通常没有影响所以也没有必要把所有阻值包含进去。

  1%精度电阻通常能应对大多数应用场合因此选用率最大厂家生成规模也最大这使得1%精度电阻很多时候反而比5%精度电阻更便宜所以1%精度电阻是最常用的。

  其实6.81k的E96标称电阻应能完全替代6.8k 1%精度的电阻但库存销量却远远不及这是因为最初受限于电阻生产的基本工艺水平E24系列才是最流行的硬件工程师选电阻值的习惯也慢慢形成了即使现在1%精度工艺已经很成熟了E96也慢慢流行起来但一些习惯还是保留了下来厂家也依据市场的反馈加大那些常用阻值的产量这就是一个历史和习惯反馈市场的现象。

  可见此10k100PPM的电阻在100℃时会有±75欧姆的偏差一定要注意偏差是有正有负的意思是电阻可能偏大也可能偏小。如果此电阻是1%精度的那么其自身的偏差就有±100Ω叠加在一起此电阻在100℃时的最大偏差为±175Ω。

  电阻耐压是电阻安全工作的最大电压体现其绝缘性能。电阻的耐压由材料、工艺、外观尺寸等决定。

  如果电阻两头电压超过耐压值电阻就会被击穿。击穿后阻值就会显著减小甚至为0但要注意电阻两头的电压也决定了电阻的功率对于阻值较小、封装较小的电阻两头电压的升高会导致功率先超过限值从而使得电阻发热烧毁这时电阻表现为断路。

  电阻长期工作的电压建议别超过最大工作电压的50%以保证电阻的可靠。

  关于贴片厚膜电阻封装与耐压的关系如2.4节中的图所示注意表中所示的为一般水平不同厂家不同系列的电阻会有一些区别。

  PCB板上电阻按安装方法分可分为两类贴片电阻与直插电阻。

  电阻器的额定功率指电阻在正常天气特征情况下如大气压、环境和温度等长时间连续安全工作可耗散或可承受的上限功率。一般我们取70℃静止空气中为额定功率的最大工作时候的温度点电阻额定功率记为P70。电阻实际使用时需要留有一定的功率余量建议为额定功率的一半。

  最常见的分类方式按封装可大致分为贴片电阻、插件电阻、贴片排阻、螺栓安装电阻等。

  排阻几个阻值相同的贴片电阻集成在一起与使用多个单独的电阻性能一样优势是节约空间。

  可分为电流采样电阻、负载电阻/功率电阻、NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等

  电流采样电阻一般用来连接电流输出型传感器将电流信号转变为电压信号为满足测量精度并使电压在合适的范围内电流采样电阻一般选择高精度至少是1%精度低温漂温度系数小阻值较小的电阻。

  压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件大多数都用在在电路承受过压时进行电压钳位吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。

  光敏电阻其工作原理是基于内光电效应。光照愈强阻值就愈低随着光照强度的升高电阻值迅速降低亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线c;其在无光照时呈高阻状态暗电阻一般可达1.5MΩ。

  厚膜电阻与薄膜电阻的特征是陶瓷基底上的电阻层薄膜的厚度约为0.1um甚至更小厚膜的厚度约为薄膜的几千倍。我们常用的贴片电阻绝大部分都是厚膜电阻。厚度电阻价格低但在一些性能表现上相对薄膜稍差如精度温度系数噪声性能等。

  碳膜电阻又称为碳薄膜电阻是最早期也最普遍使用的电阻器利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜。缺点是精度较差一般为5%温漂大一般大于300PPM优点是价格低。现在一般只在低端电子科技类产品和一些早期设计中使用碳膜电阻之前的很多应用场景被性能更好的金属膜电阻替代了。

  金属膜电阻又称金属薄膜电阻制作流程与工艺与碳膜电阻基本一样只是将碳膜改为金属膜。优点是精度较好一般为1%温漂小一般为50PPM缺点是价格相对碳膜贵但也很便宜了。像PCB上直插的电阻基本都是金属膜电阻大范围的应用于工业、电脑、仪表、航空等各个领域。

  金属氧化物膜电阻又称金属氧化物薄膜电阻它是利用高温燃烧技术于高热传导的瓷棒上面烧附一层金属氧化膜如氧化锌抗氧化性好耐热冲击适合长期工作在高温环境中而精度温漂等性能都不如金属膜电阻。

  碳膜电阻一般为黄色金属膜电阻一般为蓝色金属氧化物膜电阻一般为灰色且表面是暗光的没有碳膜和金属膜那么亮。

  绕线电阻是固定电阻的一种。线绕电阻器是用电阻丝绕在绝缘骨架上构成的。电阻丝一般都会采用具有一定电阻率的镍铬、锰铜等合金制成。绝缘骨架是由陶瓷、塑料、涂覆绝缘层的金属等材料制造成管形、扁形等各种形状。

  绕线电阻器的优点精度极高工作时噪声小、稳定可靠温度系数小能承受高温在环境和温度170℃下仍能正常工作。

  绕线电阻器的缺点体积大、阻值较低大多在100kΩ以下。另外由于结构上的原因其分布电容和电感系数都比较大不能在高频电路中使用。

  在小功率场合绕线电阻几乎都可以被金属膜电阻替代所以在小功率场合应用比较少了但在大功率场合绕线电阻应用仍很广泛像我们常说的水泥电阻铝壳电阻都是用在大功率场合的绕线c;它们内部都是绕线c;只是外部再封装了一次。

  水泥电阻用耐火泥灌封的电阻器。水泥电阻器具有外观尺寸较大、耐震、耐湿、耐热及良好散热、低价格等特性经常用作负载电阻。

  第二种数字字母表示法仅针对0603封装的E96电阻更小封装的无标识更大封装的用上述的4位数字表示前两位数字01表示E96系列对应阻值的序号如下表所示第三位字母表示阻值放大缩小的倍数如下表所示。