关于硬件:元器选型攻略之-电阻

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一提到电阻,大家必定会想到一个人:欧姆

欧姆 (Georg Simon 0hm,1787~1854 年) 是德国物理学家。生于巴伐利亚埃尔兰根城。欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的不便。

人们为了留念他,将电阻的单位定为欧姆,简称“欧”。

电阻的定义:

导电体对电流的妨碍作用称为电阻,用符号 R 示意,单位为欧姆、千欧、兆欧,别离用 Ω、KΩ、MΩ 示意。

电阻是所有电子电路中应用最多的元件。电阻的次要物理特色是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流通过它就产生热能。电阻在电路中通常起分压和分流的作用,对信号来说,交换与直流信号都能够通过电阻。

电阻作用:

1)分压

当一个电阻 R1 和另一个元件如 LED 灯在电路中串联时,流过电阻器 R1 和 LED 灯的电流是雷同的,当电阻器和 LED 作为一个整体时,电阻器和 LED 各自的电压之和等于两端的总电压 VCC。此时,电阻作为分压而起作用。

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2)分流

电阻器 R2 两端的电压与 LED1 两端的电压雷同, 是因为一个电阻器 R2 和另 LED2 并联在电路中,流过电阻器 R2 的电流和 LED1 的电流之和等于流过电阻器 R1 的电流。此时,电阻 R2 充当分流器。

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选型要害参数

1)电阻封装(贴片电阻):

随着电子产品越来越精细,越来越小型化,对电阻的封装尺寸也就有了更加小型化的需要,01005 封装次要利用在手机等高度集成的电子设备中。

如下是罕用贴片电阻封装尺寸及对应功率对照表,能够依据设计功率的需要和布局空间大小抉择对应的封装规格;

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2)电阻额定功率

电阻的额定功率是由电阻所接受的热点温度决定的,如后面所讲,电阻是耗能元器件,流过的电流用来发热了。所以选型时肯定要评估电阻所处电路中流经电阻的电流,利用 P = I²R 计算所选的电阻额定功率是否满足要求。

个别地,设计电路时候所用到的功率要低于 70% 额定功率,例如电阻当中理论功率达到 0.7W,那么能够抉择额定功率为 1W 的电阻,这是为了在电路留有足够的余量,进行降额,进步电路可靠性。

3)电阻额外电压

既然曾经思考了额定功率,那么为什么还要考量额外电压呢?

这其实是选型时作为额定功率的辅助条件,当电阻额定功率肯定时,额外工作电压随电阻 R 的增大而增高但随着电压的增高,流过电阻的电流密度也会变大,从而导致电阻部分发热重大,长此以往电阻容易老化并生效 ,所以在选型时额外电压也是须要考量的重要参数。同样也采纳 70% 的降额设计。

如下是 Yageo RC 系列电阻规格书中对耐压的标识:

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4)电阻温度系数

电阻尽管是被称为被动器件,它的个性不论外界产生什么变动,他本人的个性是不变的,然而从宏观角度来讲,只有是物质就会随着外界条件的变动而发生变化,所以在一些要求高的设计场景,电阻的温度系数也是须要思考的,在环境温度以及电阻本身发热影响下,电阻的阻值将产生漂移,也就是咱们说的温漂,单位为 ppm/℃。 电阻温度系数次要取决于电阻资料的电阻率与环境温度。个别膜式电阻器和线绕电阻器的温度系数比拟小,合成膜电阻器的比拟大。在要求阻值稳定性比拟高的电路以及环境温差十分大的电路,要充分考虑电阻温度系数对电路的影响。

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5)电阻精度

电阻精度也是抉择硬件电路电阻的一个重要思考因素,个别对阻值不严格的电路没必要用精度很高的电阻,然而对于电流检测电路、电压检测电路、阻抗匹配电路等,对电流或者其余对阻值稳定影响很大的电路须要用精度电阻,有些电路甚至用到 0.01% 高的精细电阻。

电阻精度罕用字母标识:T:±0.01%;A:±0.05%;B:±0.1%;D:±0.5%;F:±1%;J:±5%;K:±10%

如下是 Yageo 电阻 RC 系列电阻规格书中对精度的标识:

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以上内容都是贴片通用电阻,理论的利用中还有很多类型的电阻。

常见电阻类型

1)排阻:即网络电阻器,排阻是将若干个参数完全相同的电阻集中封装在一起,组合制成的。

排阻个别利用在数字电路上,比方:作为某个并行口的上拉或者下拉电阻用。应用排阻比用若干只固定电阻更不便。

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2)MELF 电阻: 晶圆电阻的英文全名为 Metal Electrode Leadless Face Resistor,简称 MELF Resistor。中文名称也叫做无引脚电阻,或是无脚电阻。

晶圆电阻介于贴片电阻与直插电阻之间,次要实用于电流较大 / 耐低压冲击 / 安全性要求高的高阶电路中, 与直插电阻相比,因为去掉了引线,因而很大的升高了直插电阻在高频时引线所产生的寄生电感,同时可能解决直插电阻小阻值中精度与温度系数无奈进步。

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3)金属膜电阻: 金属膜电阻器是膜式电阻器 (Film Resistors) 中的一种。它是采纳低温真空镀膜技术将镍铬或相似的合金严密附在瓷棒外表造成皮膜,通过切割调试阻值,以达到最终要求的精细阻值,而后加适当接头切割,并在其外表涂上环氧树脂密封爱护而成。

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如下是某厂牌的金属膜电阻 MF 系列选型表:

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4)碳膜电阻: 碳膜电阻器是膜式电阻器 (Film Resistors) 中的一种。它是采纳低温真空镀膜技术将碳严密附在瓷棒外表造成碳膜,而后加适当接头切割,并在其外表涂上环氧树脂密封爱护而成的。

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台湾厚生 CFR 系列规格展现:

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5)精细微调电阻: 是一种能以较高精度调节本身电阻值的可变电阻器,精细可调电阻的别名有微调电位器和微调电阻

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6)压敏电阻: 称为 ” 突波吸收器 ”, 有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。压敏电阻是一种限压型爱护器件。利用压敏电阻的非线性个性,当过电压呈现在压敏电阻的两极间,压敏电阻能够将电压钳位到一个绝对固定的电压值,从而实现对后级电路的爱护。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应工夫等。

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7)湿敏电阻: 湿敏电阻是利用湿敏资料排汇空气中的水分而导致自身电阻值发生变化这一原理而制成的。湿敏电阻次要包含氯化锂湿敏电阻,碳湿敏电阻,氧化物湿敏电阻。

湿敏电阻只能用交换的,直流会导致湿敏生效,因为直流的电场会导致高分子资料中的带电粒子偏差两极,肯定工夫当前湿敏电阻就会生效。所以必须用交换维持其动态平衡,这也是为什么测湿敏电阻阻值要用电桥而不能用一般万用表的起因。

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8)光敏电阻: 光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而扭转的电阻器,又称为光电导探测器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。还有另一种入射光弱,电阻减小,入射光强,电阻增大。

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罕用光敏电阻参数

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9)热敏电阻: 热敏电阻是一种传感器电阻,其电阻值随着温度的变动而扭转。依照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻 PTC 和负温度系数热敏电阻 NTC。

正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小,它们同属于半导体器件。

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结语:

文中介绍了电阻选型的要害参数,特地是额定功率,那么问题来了,为什么会有 OR 电阻的存在?既然是 OR,那么如何计算额定功率呢? 欢送大家留言通知我。

正文完
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