目錄
電阻的選型
貼片封裝的參數
電阻的阻值
絲印表示方法
標準電阻取值
電阻的失效
0 歐姆電阻的使用
電阻的使用場景
分壓電路
分流電路
限流電路
阻抗匹配電路
RC 充放電電路
上下拉電路
其他電路
電阻的選型
一般來說,要考慮以下四個因素:
- 阻值:根據具體應用電路的需要而定
- 精度:通常為 1%,如果用于電流檢測回路(Rsense),通常低阻值大功率更高精度
- 額定功率:滿足 50% 降額,不同封裝對應功率請見下表
- 尺寸:尺寸與功率相關,應考慮功率和加工難度而定
- 工作溫度、濕度等:特定時候需要考慮的因素
- 溫漂:如果用于高精度(傳感器應用),則必須考慮
貼片封裝的參數
英制 | 公制 | 長 (mm) | 寬 (mm) | 高 (mm) | 額定功率 (W) | 耐壓 (V) |
---|---|---|---|---|---|---|
0201 | 0603 | 0.60±0.05 | 0.30±0.05 | 0.23±0.05 | 1/20 | 25 |
0402 | 1005 | 1.00±0.10 | 0.50±0.10 | 0.30±0.10 | 1/16 | 50 |
0603 | 1608 | 1.60±0.15 | 0.80±0.15 | 0.40±0.10 | 1/10 | 50 |
0805 | 2012 | 2.00±0.20 | 1.25±0.15 | 0.50±0.10 | 1/8 | 150 |
1206 | 3216 | 3.20±0.20 | 1.60±0.15 | 0.55±0.10 | 1/4 | 200 |
1210 | 3225 | 3.20±0.20 | 2.50±0.20 | 0.55±0.10 | 1/3 | 200 |
1812 | 4832 | 4.50±0.20 | 3.20±0.20 | 0.55±0.10 | 1/2 | 200 |
2010 | 5025 | 5.00±0.20 | 2.50±0.20 | 0.55±0.10 | 3/4 | 200 |
2512 | 6432 | 6.40±0.20 | 3.20±0.20 | 0.55±0.10 | 1 | 200 |
電阻的阻值
絲印表示方法
- 三位數標注法:XXY=XX?10Y
- 例如,絲印為 272 的電阻,實際阻值為?27?102=27?100=2.7k
- 四位數標注法:XXXY=XXX?10Y
- 字母表示小數點位置法:
R
?表示小數點。- 例如,絲印為 5R6 的電阻,實際阻值為 5.6 Ω
M
?k
?m
?也都可以表示小數點,分別代表?MΩ
?kΩ
?mΩ
- 三位數乘數代碼標注法:
XXY
?中,XX
?表示有效數的代碼,Y
?指是 10 的多少次冪,可參考下方的標準電阻取值表- 例如,絲印為 01C 的電阻,實際阻值為?100?102=10kΩ
標準電阻取值
根據約定俗成的優先數規范,一般比較多使用的是 E96 系列,其阻值與乘數代碼表如下:
電阻的失效
按可能發生的幾率排行,分別是:
- 開路:電阻膜缺陷或退化;瞬時功率過大沖擊時可能導致
- 阻值漂移超規范:老化后有可能發生
- 引腳斷裂:焊接工藝缺陷、焊點污染;插件電阻引腳反復彎曲時可能發生
- 燒毀:長時間工作在額定功率以上,有可能燒毀導致開路
- 焊接問題:虛焊等問題
- 斷線開路:受機械應力或瞬時過功率沖擊時可能發生
0 歐姆電阻的使用
- 當跳線用,跨過布不下線的區域
- 作為短接座用
- 單點連接數字地和模擬地(有時也用電感或磁珠)
- 預留阻值用于調試
不同封裝的 0 歐電阻過電流能力(一般以額定電流降額 50% 使用):
封裝 | 額定電流(最大電流)/A |
---|---|
0201 | 0.5(1) |
0402 | 1(2) |
0603 | 2(3) |
0805 及以上 | 2(5) |
電阻的使用場景
分壓電路
將電阻串聯以分壓,其電路特點是:
- 通過各電阻的電流是同一電流,即各電阻中的電流相等,即?I=I1=I2=I3
- 總電壓等于各電阻上的電壓降之和,即?V=V1+V2+V3
- 總電阻等于各電阻之和,即?R=R1+R2+R3
舉個例子,電源穩壓器的反饋引腳,一般接就是由兩個電阻組成的分壓電路,通過分壓得到與內部參考電壓接近的輸出電壓值。
分流電路
將電阻并聯以分流,其電路特點是:
- 各支路兩端電壓相等
- 總電流等于各支路電流之和,即?I=I1+I2+I3
- 總電阻的倒數等于各支路倒數之和,即?1R=1R1+1R2+1R3
在實際電路設計中,多用于并聯在三極管的集電極與發射極之間,作為保護電阻;在一些線性電源穩壓器功率不夠的場合,也可以在輸入端與輸出端之間病來你電阻,以提高輸出電流。
限流電路
一般用于 LED 的限流。將電阻串聯進 LED 所在的電路,以 LED 的導通壓降(一般為 0.7 V)和 LED 額定電流,來確定阻值。需要注意的是,一般計算出來的實際工作電流,要小于 LED 的額定工作電流。
限流電路也可以用于熱插拔電路。
阻抗匹配電路
阻抗匹配的目的,是為了讓負載獲得最大功率,即負載電阻等于信號源電阻。推導過程如下:
假設負載電阻為 R,電源電動勢為 U,內阻為 r,則通過 R 的電流為:
I=UR+r
可以看出,R 越小,則電流越大。而 R 兩端的電壓為:
UR=IR=U1+rR
R 越大,則輸出電壓?UR?越大。R 的功率為:
P=I2R=(UR+r)2R=U2RR2+r2+2Rr=U2(R?r)2R+4RrR
因為 r 不變,所以當 R=r 時,(R?r)2R=0,此時可獲得最大功率?Pmax=U24r
RC 充放電電路
τ=RC(若 R 和 C 的單位為 Ω 和 F,則結果的單位為 s。
RC 電路可視為延時電路或濾波電路,將脈沖信號上升下降沿都進行了濾波,使其變得平緩,可以通過調整 R、C 值,以實現不同上升時間。
上下拉電路
上拉是將不確定的信號通過電阻鉗制在高電平(同時也起限流作用);下拉反之。
一般來說,50 Ω 以下的電阻為強上 / 下拉,100 kΩ 以上的電阻為弱上 / 下拉。
其他電路
- 運算放大器外圍電路
- 抗干擾電路,提高抗浪涌電壓能力
- 負載電路(防止電路空載)