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標題: 元器選型攻略之電阻 [打印本頁]

作者: 攻城獅華哥 時間: 2022-11-30 14:48
標題: 元器選型攻略之電阻

一提到電阻，大家肯定會想到一個人：歐姆

歐姆(Georg Simon 0hm，1787~1854年)是德國物理學家。生于巴伐利亞埃爾蘭根城。歐姆定律及其公式的發現，給電學的計算，帶來了很大的方便。

人們為了紀念他，將電阻的單位定為歐姆，簡稱“歐” 。

電阻的定義：導電體對電流的阻礙作用稱為電阻，用符號R表示，單位為歐姆、千歐、兆歐，分別用Ω、KΩ、MΩ表示。

電阻是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經過它就產生熱能。電阻在電路中通常起分壓和分流的作用，對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。

電阻作用：
1）分壓
當一個電阻R1和另一個元件如LED燈在電路中串聯時，流過電阻器R1和LED燈的電流是相同的，當電阻器和LED作為一個整體時，電阻器和LED各自的電壓之和等于兩端的總電壓VCC。此時，電阻作為分壓而起作用。

圖片來源：華秋商城

2)分流
　　電阻器R2兩端的電壓與LED1兩端的電壓相同,是因為一個電阻器R2和另LED2并聯在電路中，流過電阻器R2的電流和LED1的電流之和等于流過電阻器R1的電流。此時，電阻R2充當分流器。

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選型關鍵參數
1）電阻封裝（貼片電阻）：
隨著電子產品越來越精密，越來越小型化，對電阻的封裝尺寸也就有了更加小型化的需求，01005封裝主要應用在手機等高度集成的電子設備中。

如下是常用貼片電阻封裝尺寸及對應功率對照表，可以根據設計功率的需求和布局空間大小選擇對應的封裝規格；

圖片信息整理：華秋商城

2）電阻額定功率電阻的額定功率是由電阻所承受的熱點溫度決定的，如前面所講，電阻是耗能元器件，流過的電流用來發熱了。所以選型時一定要評估電阻所處電路中流經電阻的電流，利用P = I2R計算所選的電阻額定功率是否滿足要求。

一般地，設計電路時候所用到的功率要低于70%額定功率，例如電阻當中實際功率達到0.7W，那么可以選擇額定功率為1W的電阻，這是為了在電路留有足夠的余量，進行降額，提高電路可靠性。

3）電阻額定電壓既然已經考慮了額定功率，那么為什么還要考量額定電壓呢？

這其實是選型時作為額定功率的輔助條件，當電阻額定功率一定時，額定工作電壓隨電阻R的增大而增高但隨著電壓的增高，流過電阻的電流密度也會變大，從而導致電阻局部發熱嚴重，久而久之電阻容易老化并失效，所以在選型時額定電壓也是需要考量的重要參數。同樣也采用70%的降額設計。

如下是Yageo RC系列電阻規格書中對耐壓的標識：

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4）電阻溫度系數　　電阻雖然是被稱為被動器件，它的特性不管外界發生什么變化，他自己的特性是不變的，但是從微觀角度來講，只要是物質就會隨著外界條件的變化而發生變化，所以在一些要求高的設計場景，電阻的溫度系數也是需要考慮的，在環境溫度以及電阻自身發熱影響下，電阻的阻值將產生漂移，也就是我們說的溫漂，單位為ppm/℃。電阻溫度系數主要取決于電阻材料的電阻率與環境溫度。一般膜式電阻器和線繞電阻器的溫度系數比較小，合成膜電阻器的比較大。在要求阻值穩定性比較高的電路以及環境溫差非常大的電路，要充分考慮電阻溫度系數對電路的影響。

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5）電阻精度電阻精度也是選擇硬件電路電阻的一個重要考慮因素，一般對阻值不嚴格的電路沒必要用精度很高的電阻，但是對于電流檢測電路、電壓檢測電路、阻抗匹配電路等，對電流或者其他對阻值波動影響很大的電路需要用精度電阻，有些電路甚至用到0.01%高的精密電阻。

電阻精度常用字母標識：T：±0.01%；A：±0.05%；B：±0.1%；D：±0.5%；F：±1%；J：±5%；K：±10%

如下是Yageo電阻RC系列電阻規格書中對精度的標識：

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以上內容都是貼片通用電阻，實際的應用中還有很多類型的電阻。

常見電阻類型
1）排阻：即網絡電阻器，排阻是將若干個參數完全相同的電阻集中封裝在一起，組合制成的。

排阻一般應用在數字電路上，比如：作為某個并行口的上拉或者下拉電阻用。使用排阻比用若干只固定電阻更方便。

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2）MELF電阻：晶圓電阻的英文全名為Metal Electrode Leadless Face Resistor，簡稱MELF Resistor。中文名稱也叫做無引腳電阻，或是無腳電阻。

晶圓電阻介于貼片電阻與直插電阻之間，主要適用于電流較大/耐高壓沖擊/安全性要求高的高階電路中,與直插電阻相比，由于去掉了引線，因此很大的降低了直插電阻在高頻時引線所產生的寄生電感，同時能夠解決直插電阻小阻值中精度與溫度系數無法提高。

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3）金屬膜電阻：金屬膜電阻器是膜式電阻器(Film Resistors)中的一種。它是采用高溫真空鍍膜技術將鎳鉻或類似的合金緊密附在瓷棒表面形成皮膜，經過切割調試阻值，以達到最終要求的精密阻值，然后加適當接頭切割，并在其表面涂上環氧樹脂密封保護而成。

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如下是某廠牌的金屬膜電阻MF系列選型表：

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4）碳膜電阻：碳膜電阻器是膜式電阻器(Film Resistors)中的一種。它是采用高溫真空鍍膜技術將碳緊密附在瓷棒表面形成碳膜，然后加適當接頭切割，并在其表面涂上環氧樹脂密封保護而成的。

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臺灣厚生CFR系列規格展示：

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5）精密微調電阻：是一種能以較高精度調節自身電阻值的可變電阻器，精密可調電阻的別名有微調電位器和微調電阻

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6）壓敏電阻：稱為"突波吸收器",有時也稱為“電沖擊（浪涌）抑制器（吸收器）”。壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對后級電路的保護。壓敏電阻的主要參數有：壓敏電壓、通流容量、結電容、響應時間等。

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7）濕敏電阻：濕敏電阻是利用濕敏材料吸收空氣中的水分而導致本身電阻值發生變化這一原理而制成的。濕敏電阻主要包括氯化鋰濕敏電阻，碳濕敏電阻，氧化物濕敏電阻。

濕敏電阻只能用交流的，直流會導致濕敏失效，因為直流的電場會導致高分子材料中的帶電粒子偏向兩極，一定時間以后濕敏電阻就會失效。所以必須用交流維持其動態平衡，這也是為什么測濕敏電阻阻值要用電橋而不能用普通萬用表的原因。

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8）光敏電阻：光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器，又稱為光電導探測器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。還有另一種入射光弱，電阻減小，入射光強，電阻增大。

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常用光敏電阻參數

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9）熱敏電阻：熱敏電阻是一種傳感器電阻，其電阻值隨著溫度的變化而改變。按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻PTC和負溫度系數熱敏電阻NTC。

正溫度系數熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大，負溫度系數熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小，它們同屬于半導體器件。

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結語：文中介紹了電阻選型的關鍵參數，特別是額定功率，那么問題來了，為什么會有OR電阻的存在？既然是OR，那么如何計算額定功率呢？歡迎大家留言告訴我。

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