有关电阻的小知识
作者:AirCity 2020.2.8
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1 電阻符號
2 電阻分類
下圖基本概括了常見電阻類型,其中基帶工程師最常用的就是厚膜電阻,材料一般是金屬或合金。
2.1 薄膜與厚膜
薄膜電阻和厚膜電阻是市場上最常見的電阻類型,他們都是在陶瓷基底上鍍一層電阻率材料,之后在這個電阻層上“刻”出不同的阻值。薄膜電阻的鍍層厚度是0.1um,厚膜電阻在數(shù)千倍以上,所以有薄厚之分。
薄膜電阻蝕刻電阻層一般用真空蒸發(fā),激光雕刻工藝,厚膜電阻用絲網(wǎng)印刷工藝,兩種工藝差別很大。光刻工藝很精準(zhǔn),因此薄膜電阻的精度很高,高達(dá)0.01%,而厚膜電阻一般在1%,5%,10%。
電阻層厚度影響溫度穩(wěn)定性TCR,薄膜電阻TCR低(越低越好),厚膜電阻TCR高。如下圖:
薄膜電阻由于電阻層太薄,而且阻值越高越薄,電子越少,使其熱噪聲很高。而且比較薄的電阻層容易被氧化,不耐濕。厚膜電阻在這點上要優(yōu)秀一些。
厚膜電阻有一個天生優(yōu)勢,可以做到較大功率,有更大范圍的阻值和電流耐受能力。在一些有大電流浪涌的地方,厚膜電阻是比較好的選擇。
厚膜電阻出現(xiàn)的較早,它工藝簡單,精度差,TCR高,成本低,一般都用在電視機(jī)的開關(guān)電源電路、音響系統(tǒng)、功率放大電路,消費類電子中。現(xiàn)在的手機(jī)中,幾乎全部都是厚膜電阻。薄膜電阻工藝復(fù)雜,精度好,TCR低,成本高,常被用于電源、電力設(shè)備、儀器儀表等產(chǎn)品。
2.2 碳膜與金屬膜
一般薄膜工藝電阻的電阻率材料用碳或者金屬。
碳膜電阻,有負(fù)的溫度系數(shù),土黃色或粉色。
金屬膜電阻,有正的溫度系數(shù),一般是藍(lán)色。
碳膜電阻它的生產(chǎn)成本相對比較低,而且制作起來也是比較容易的,所及價格就比較便宜;
金屬膜電阻它的體積比較小,噪聲小,TCR非常低,穩(wěn)定性也很好;但是由于生產(chǎn)成本比較高,所以市場價格也高。目前VISHAY在金屬膜電阻工藝上,非常領(lǐng)先。比如MELF系列,MCAT系列,可以用在汽車電子和軍工領(lǐng)域。
3 關(guān)鍵參數(shù)
阻值:不解釋
額定功率:
電阻的額定功率是指電阻在70℃的環(huán)境溫度下安全使用的最大允許功率。通常所說的Rated Dismission P70功耗。
同一種封裝,額定功率是一樣的。如下是國巨厚膜貼片電阻的封裝和功率對應(yīng)關(guān)系。
01005—1/32W
0201—1/20W
0402—1/16W,1/8W
0603—1/10W,1/5W
0805—1/8W,1/4W
還要注意,功率在高溫下是會將低的,如下圖,高溫下注意降額使用。
精度:
生產(chǎn)制造過程不可能是百分百準(zhǔn)確,出廠的電阻值會存在誤差。厚生和國巨的厚膜貼片電阻精度檔位分別是B—0.1%,D—0.5%,F—1%,G—2%,J—5%
最大過載電壓:
通過瞬間大電壓的能力。瞬間大電壓的時間,各個廠家不同。
0歐姆電阻特性:
阻值小于50mΩ,過流能力如下:
| <50mΩ | <50mΩ | <50mΩ | <50mΩ | <50mΩ |
| 0.5A | 1A | 1A | 2A | 2A |
不同類型的電阻參數(shù)對比,其中厚膜電阻基帶工程師最常用,金屬箔電阻用于電量計電路的電流檢測。其他類型的電阻用的不多,如果你是汽車電子或者是軍工行業(yè)的,可以看看。
電阻阻值標(biāo)準(zhǔn),有E192,E96,E48等,規(guī)定如下,例如表格里面出現(xiàn)了數(shù)字127,說明你能買到127Ω,1.27KΩ,12.7KΩ,127KΩ的電阻。
注意,射頻經(jīng)常用0歐姆電阻,即使是0Ω,它的寄生電容和電感會使其在高頻下阻抗發(fā)生明顯變化,如下圖,頻率超過1GHz,電阻的阻抗就開始下降了。
常見的電阻品牌:VISHAY,YAGEO,UNIOHM
上拉電阻的作用與注意事項
我用過的電阻型號:
| VISHAY | MCAT系列電阻,TNPW系列電阻,ACAS系列排阻 | 薄膜工藝金屬膜材 | 普通電阻,低溫票,高可靠性。航電項目用,要上飛機(jī)的哦~ |
| VISHAY | WSL系列電流檢測電阻 | Mental Strip工藝 | 電流檢測用,超低溫票,高可靠性。航電項目用,要上飛機(jī)的哦~ |
| YAGEO | RC0201,RC0402系列 | 厚膜電阻 | 消費類電子常用電阻,量很大 |
| UNIOHM | 0201WMJ0563TCE等,0402WGF10000TCE等 | 厚膜電阻 | 消費類電子常用電阻,量很大 |
| YAGEO | PE0805FRE470R02Z | 金屬箔工藝 | 展訊SL8521E平臺用VBAT電流采樣電阻 |
| UNIOHM | CS05W8F200MT5E | 金屬箔工藝 | 展訊SL8521E平臺用VBAT電流采樣電阻 |
| YAGEO | RL0805FR-070R068L | 厚膜電阻 | 展訊SL8521E平臺用VBUS電流采樣電阻,成本低,TCR較高 |
| UNIOHM | CS05W8F680MT5E | 金屬箔工藝 | 展訊SL8521E平臺用VBUS電流采樣電阻 |
| YAGEO | RL0603FR-070R3L | 厚膜電阻 | MTK的MT2503平臺上用的VBUS電流采樣電阻,成本低,TCR較高 |
| UNIOHM | 0603WAF300LT5E | 厚膜電阻 | MTK的MT2503平臺上用的VBUS電流采樣電阻,成本低,TCR較高 |
可以看到,表中仍然有一些厚膜電阻用于電流采樣的,這么做的唯一目的就是省錢。
總結(jié)
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