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標題: 各類型電阻器使用注意事項 [打印本頁]

作者: ipolo 時間: 2011-8-15 10:29
標題: 各類型電阻器使用注意事項
正確的選擇和使用電子元器件是提高電子整機技術性、穩(wěn)定性、可靠性、安全性重要條件。因此，在整機電路的設計過程中，一個關鍵環(huán)節(jié)就是元件的選擇，制造商千百家，選擇哪一家？元件千百類，選擇哪一類？元件標準數(shù)十種，選擇哪一種？元件性能參數(shù)繁多，如何選擇？如何簡捷規(guī)范清晰的提出采購清單？國內(nèi)外的大量質(zhì)量案例都反映出此環(huán)節(jié)工作的至關重要，一旦選用錯誤，將產(chǎn)生嚴重後果。

一、電阻器選用的三項基本原則：

1. 選擇通過認證機構認證的生產(chǎn)線制造出的執(zhí)行高水平標準的電阻器。

2. 選擇具備功能優(yōu)勢、質(zhì)量優(yōu)勢、效率優(yōu)勢、功能價格比優(yōu)勢、服務優(yōu)勢的制造商生產(chǎn)的電阻器。

3. 選擇能滿足上述要求的上型號目錄的制造商，并向其直接訂購電阻器。

二、在選用電阻器時應注意的幾個問題：

1. 電阻器的電壓和電流限制

當施加到電阻器兩端的電壓增至一定數(shù)值時會發(fā)生擊穿現(xiàn)象，導致電阻值不可逆的增大或開路，因此必須對施加的電壓進行限制。電阻器的擊穿現(xiàn)象發(fā)生在兩引出線之間或螺旋槽之間，引出線之間的擊穿電壓取決於引出線之間的距離、形狀和環(huán)境大氣壓力的大小。電阻器槽間的擊穿電壓取決於槽寬、刻槽質(zhì)量及涂敷絕緣材料的耐壓性能。根據(jù)額定功耗和標稱阻值確定的電流值為額定電流。

從上式可以看出：額定功耗不變時，電阻值越小，額定電流越大，對於低阻電阻器，其接觸電阻所占比例很大，當電流通過時在此處耗散的功率越大，同時從接觸部份分析，由於此部位電流密度很大勢必造成局部過熱，最終導至早期老化。另外，電路中若有高壓電脈沖，應選用玻璃釉膜型電阻器。

2. 電阻器的負荷功率

電阻器是能量轉(zhuǎn)換元件，在工作時將電能轉(zhuǎn)變成熱能，在此轉(zhuǎn)換過程中，自身溫度升高，周圍溫度也隨之增高，此過程引起電阻器性能的可逆性變化和不可逆性變化，所謂可逆性變化指的是當溫度變化後電阻值也發(fā)生了變化，當溫度恢復後電阻值也恢復到原值，此物理變化過程用溫度系數(shù)來描述。而不可逆變化指的是當溫度變化後電阻值也發(fā)生了變化，當溫度恢復後電阻值不能恢復原值，此物理過程用  "老化"來描述。電阻器的溫度系數(shù)和老化在一定程度上反映出電阻器的穩(wěn)定性和可靠性，因此，電阻器的電負荷性能取決於在長期工作時的容許發(fā)熱溫度。

1）電阻體的不均勻發(fā)熱

上討論是假設電阻器各部均勻發(fā)熱的情況，實際上各部分發(fā)熱溫度是不均勻的，它與構成電阻器的基體、保護層、引出線結構及刻槽質(zhì)量有關。這些因素的影響是很復雜的，對局部過熱的計算也是很困難的，下面對電阻器的各種不均勻發(fā)熱現(xiàn)象進行一些討論：

軸向不均勻發(fā)熱：小功率電阻器的熱傳導散熱起主要作用，而通過引出線傳導散熱卻是捷徑，從而造成接進引線的兩端溫度比電阻體中部的溫度低，對於低阻值電阻器，如果帽蓋與電阻膜的接觸電阻過大，則可能出現(xiàn)在帽蓋處功耗過大及電流密度大的物理現(xiàn)象產(chǎn)生，最終導致此部位過熱。

徑向不均勻發(fā)熱：電阻體產(chǎn)生的熱量首先沿半徑方向傳導，通過涂覆層向周圍環(huán)境散熱，薄膜型電阻器由於電阻膜和涂覆層的厚度薄，故內(nèi)外溫差不大，但合成型電阻器內(nèi)外溫差會很大。

刻槽型電阻器的不均勻發(fā)熱：在刻槽電阻器中，發(fā)熱主要集中在刻槽後的電阻膜，因此刻槽部分的長度、螺旋帶的均勻性、導電帶與槽的比例、刻槽的深度均為不均勻發(fā)熱的因素。

2）電阻體結構不均勻發(fā)熱

各種類型的電阻器在制造過程中由於工藝因素或其它因素不可避免的在結構上產(chǎn)生不一致性，比如：膜層厚度不均勻（基體表面狀態(tài)不均勻、鍍膜時轉(zhuǎn)動不均勻、鍍膜時基體過多、真空度不夠等因素均可造成膜層不均勻）將造成電阻值分布不均勻，導致負荷分布不均勻，形成局部過熱。電阻膜存在缺陷（基體表面存在孔洞、劃痕、污垢）將造成局部電阻值分布不均勻，導致負荷分布不均勻，形成局部過熱。在制造過程中如果膜受到?jīng)_擊也會形成缺陷，最終導致局部過熱。

3）降額

為了保證電阻器的正常工作，各種型號的電阻器都通過試驗確定了相應的降功耗曲線，因此在使用過程中，必須嚴格按照降功耗曲線使用電阻器。額定溫度（t R ）：容許施加額定功耗時的最高環(huán)境溫度，
當環(huán)境溫度低於額定溫度時（t ＜t R ），可施加額定功耗。當環(huán)境溫度高於額定溫度時（t ＞t R  ）應施加降額功耗，即：P= P R  *（t max  -t）/（t max -t R ）式中：
P R ：額定功耗，W；
t R ：額定環(huán)境溫度，°C；
t：環(huán)境溫度，°C；
t max ：零功耗時最高環(huán)境溫度，°C；

除環(huán)境溫度高於額定溫度需要降額外，對於阻值允許偏差為±0.5%、±0.25%、±0.1%的電阻器，當需要的穩(wěn)定度與其阻值允許偏差在數(shù)值上相近時也應降額。

3. 電阻器的可靠性

可靠性是電阻器的一個重要指標，隨著尖端技術的發(fā)展一些復雜的系統(tǒng)需使用大量的電阻器，因此電阻器的可靠性是保證系統(tǒng)正常工作的重要因素。

1）技術性能與可靠性；

產(chǎn)品的技術性能與可靠性是兩個不同的概念。技術性能是指完成特定功能所具備能力，比如說：電阻器都具有額定功耗、阻值精度、溫度特性等基本特性，而可靠性是指發(fā)揮或者達到其技術性能把握的程度，應當這樣認為；不講產(chǎn)品的可靠性，其技術指標無從談起，產(chǎn)品的可靠性指標與產(chǎn)品的技術指標有重要的不同點，技術指標可以用儀器測試來檢查，而產(chǎn)品的可靠性不能用儀器檢查，而是通過對大量產(chǎn)品長時間的試驗後方可獲得。

2 ）可靠性的含義；

產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性。所謂規(guī)定條件是指產(chǎn)品所處的環(huán)境條件和工作條件，同一產(chǎn)品在不同條件下工作其可靠性亦不同，環(huán)境條件包括氣候條件機械環(huán)境（沖擊、振動、離心等）工作條件包括負荷大小和工作方式（連續(xù)工作或間歇工作）。

3）失效率；

產(chǎn)品工作到某時刻後，單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率稱失效率。
λ=n/T
n：為一定時間內(nèi)失效的產(chǎn)品數(shù)。
T：樣品數(shù)量和試驗小時數(shù)的乘積即元件小時數(shù)。
比如：某電阻器失效率為2×10-7/元件小時，表示：1千萬只（107只）電阻器滿負荷工作1小時內(nèi)有2只失效或者說1萬只電阻器工作（104只）電阻器工作1000小時（103小時）內(nèi)有兩只失效。(失效率由鑒定實驗維持實驗升級實驗得出)。

4）質(zhì)量等級符號；

質(zhì)量等級符號按下表用一個字母表示，不同的字母分別表示無可靠性指標、有可靠性指標或宇航級薄膜固定電阻器。GJB244A-2001所涉及的有可靠性指標的薄膜固定電阻器，其失效率等級范圍為  1.0%/1000h至  0.001%/1000h。這些失效率等級是在60%致信水平下，根據(jù)125°C壽命試驗定的。壽命實驗的條件是在額定溫度下，施加額定電壓，并以阻值變化±2%作為失效判據(jù)。

質(zhì)量等級符號	失效率%/1000h
C	無可靠性指標
M	1.0
P	0.1
R	0.01
S	0.001
T	宇航級

3）失效率；

產(chǎn)品工作到某時刻後，單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率稱失效率。
λ=n/T
n：為一定時間內(nèi)失效的產(chǎn)品數(shù)。
T：樣品數(shù)量和試驗小時數(shù)的乘積即元件小時數(shù)。
比如：某電阻器失效率為2×10-7/元件小時，表示：1千萬只（107只）電阻器滿負荷工作1小時內(nèi)有2只失效或者說1萬只電阻器工作（104只）電阻器工作1000小時（103小時）內(nèi)有兩只失效。(失效率由鑒定實驗維持實驗升級實驗得出)。

4）質(zhì)量等級符號；
質(zhì)量等級符號按下表用一個字母表示，不同的字母分別表示無可靠性指標、有可靠性指標或宇航級薄膜固定電阻器。GJB244A-2001所涉及的有可靠性指標的薄膜固定電阻器，其失效率等級范圍為  1.0%/1000h至  0.001%/1000h。這些失效率等級是在60%致信水平下，根據(jù)125°C壽命試驗定的。壽命實驗的條件是在額定溫度下，施加額定電壓，并以阻值變化±2%作為失效判據(jù)。

質(zhì)量等級符號	失效率%/1000h
C	無可靠性指標
M	1.0
P	0.1
R	0.01
S	0.001
T	宇航級

5. 高頻機械使用，不燃性電阻器因線繞而產(chǎn)生電感，無法使用於高頻機械上，需另選用適當?shù)碾娮杵鳎埮c我們討論。
6. 瞬間增強(surge)電流脈沖(pulse)：需在短時間內(nèi)印加超大負荷的話必須事先確認具有耐瞬間增強(surge)特性。
7. 實用負荷：為了防止象征電阻器壽命的電阻線產(chǎn)生疲勞，電力的使用范圍請保持在定格電壓減輕曲線內(nèi)。
8. 最小負荷率：為了防止隨著時間增長產(chǎn)生氧化膜造成接觸不良，請使用定格電力1/10以上的電力。
9. 不燃性電阻器的涂布膜硬度雖然高於3H鉛筆硬度，但是請勿以螺絲起子等銳利的物體刻畫。
10. 不燃性電阻器使用於滿載額定值時，表面產(chǎn)生高溫約350°C-400°C，請勿以手處觸摸，為維持電阻器能夠長期使用，請保持電阻器的表面溫度上升在200°C以下。
11. 為抑制其溫度之上升，須要相當?shù)娜萦嗔浚埼鹗褂脛偤迷跐M載額定值上。長時間使用時為其安全顧慮、瓦特數(shù)須大於額定功率4倍以上，并請盡量使用於定格功率的25％以下。

使用以及放置注意事項：有時卷線電阻器，會視不同的電阻使用線徑非常細(比毛發(fā)還細)的電阻線。環(huán)境中具有鹽害、多濕、塵埃、腐蝕性等因素時，往往容易造成線易斷裂，請避免在此種環(huán)境下使用。安裝時請注意不要讓折面容易積蓄塵埃。如有塵埃沾附會造成斷線或接觸不良。

作者: spy007868 時間: 2013-10-2 07:55
復制下來！！！！！！！！！！我自己好好學習！！！！！！！！！！！！

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