超詳細(xì)的電子元器件選型指南（電阻器）

電阻器，簡(jiǎn)稱(chēng)電阻（Resistor,通常用“R”表示）是電路元件中應(yīng)用最廣的一種，其性能好壞對(duì)電路工作的穩(wěn)定性有極大影響。它的主要用途是穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓，其次還可作為消耗電能的負(fù)載、分流器、分壓器、穩(wěn)壓電源中的取樣電阻、晶體管電路中的偏置電阻等。

一、基礎(chǔ)知識(shí)

1.電阻器的分類(lèi)

電阻器的種類(lèi)有很多，通常分為三大類(lèi)：固定電阻、可變電阻、特殊電阻。固定電阻按照制作材料的不同，主要分為以下四大類(lèi)：

2.電阻器的型號(hào)命名方法

電阻器、電位器的命名由四部分組成：主稱(chēng)、材料、特征和序號(hào)。

3.主要性能指標(biāo)

（1）標(biāo)稱(chēng)阻值

產(chǎn)品上標(biāo)示的阻值，標(biāo)稱(chēng)阻值都應(yīng)符合下表所列數(shù)值乘以10?倍（n為整數(shù)）。

（2）允許誤差

電阻和電位器實(shí)際阻值對(duì)于標(biāo)稱(chēng)阻值的最大允許偏差范圍，它表示產(chǎn)品的精度。

（3）額定功率

在規(guī)定的環(huán)境溫度和濕度下，假定周?chē)目諝獠涣魍?，在長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)載而不損壞或基本不改變性能的情況下，電阻器上允許消耗的最大功率，一般選用其額定功率比它在電路中消耗的功率高1-2倍。

（4）最高工作電壓

電阻在長(zhǎng)期工作不發(fā)生過(guò)熱或電擊穿損壞時(shí)的電壓。如果電壓超過(guò)規(guī)定值，電阻器內(nèi)部產(chǎn)生火花，引起噪聲，甚至損壞。

（5）穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是衡量電阻器在外界條件（溫度、濕度、電壓、時(shí)間、負(fù)荷性質(zhì)等）作用下電阻變化的程度。

二、電阻器選型與運(yùn)用

在電子電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)、電路的具體要求和電阻的特性參數(shù)“因地制宜”地來(lái)選用電阻的型號(hào)和誤差等級(jí)。下面是有關(guān)電阻的選型基本原則。

1.電阻器的歸一化選型

歸一化選型原則只是針對(duì)電阻選型的一個(gè)“輪廓”，根據(jù)以往工程師的選型經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，具有大眾化的選型意義，在要求嚴(yán)格的電路設(shè)計(jì)中，還需要根據(jù)具體電路設(shè)計(jì)中的電器要求對(duì)電阻選型進(jìn)行進(jìn)一步的考量。

（1）金屬膜電阻器：1W以下功率優(yōu)選金屬膜電阻；1W及1W以上功率優(yōu)選金屬氧化膜電阻；

（2）熔斷電阻器：不推薦使用。反應(yīng)速度慢，不可恢復(fù)。建議使用反應(yīng)快速、可恢復(fù)的器件，以達(dá)到保護(hù)的效果，并減少維修成本。

（3）繞線電阻器：大功率電阻器。

（4）集成電阻器：貼片化。插裝項(xiàng)目只保留并聯(lián)式，插裝的獨(dú)立式項(xiàng)目將逐步淘汰，用同一分類(lèi)的片狀集成電阻器替代。

（5）片狀厚膜電阻器：在逐步向小型化、大功率方向發(fā)展，優(yōu)選庫(kù)會(huì)隨著適應(yīng)發(fā)展方向的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整。這類(lèi)電阻器是小功率電阻的優(yōu)選對(duì)象。

（6）片狀薄膜電阻器：建議使用較高精度類(lèi)別。

2.選型與應(yīng)用要求配對(duì)表

（1）性能要求——可選用種類(lèi)

（2）額定功率——電阻值范圍

3.電阻的一般特性參數(shù)選型要求

（1）精度

在設(shè)計(jì)中，即使高精度的電阻受環(huán)境的影響，也會(huì)超出其范圍。所以，應(yīng)該更加關(guān)注可靠性試驗(yàn)的指標(biāo)。目前選擇電阻的精度不建議超過(guò)0.1%，常用的厚膜電阻都是5%，1%以上精度要求電阻，建議選用厚膜電阻；1%以下精度要求電阻，建議選用薄膜電阻。

（2）不選用極限和邊緣規(guī)格

不選用各分類(lèi)電阻器的極限規(guī)格。如電阻器具體系列中的最大最小阻值的邊緣規(guī)格。

（3）降額使用

降額使用是提高電阻器工作可靠性和壽命的最重要手段。電阻的功率取決于封裝的大小，薄膜電阻的功率很小，一般小于1W，電阻在使用時(shí)，一定要對(duì)功率進(jìn)行降額。不同類(lèi)別的電阻具有不同的絕緣介質(zhì)和自愈機(jī)制，對(duì)承受應(yīng)力的降額程度要求有差異，但一般都在0.6倍額定承受應(yīng)力下使用，不超過(guò)0.75倍。

（4）電阻值變化

電阻器在實(shí)際工作時(shí)的電阻值不同于標(biāo)稱(chēng)電阻值，而與以下因素有關(guān)：

1.阻值偏差：實(shí)際生產(chǎn)中電阻器的阻值會(huì)偏離標(biāo)稱(chēng)阻值，此偏離應(yīng)在阻值允許偏差范圍內(nèi)。

2.工作溫度：電阻器的阻值會(huì)隨溫度變化而變化。此特性用TCR值即電阻溫度系數(shù)來(lái)衡量。

3.電壓效應(yīng)：電阻器的阻值與其所加電壓有關(guān)，變化可以用電壓系數(shù)來(lái)表示。電壓系數(shù)是外加電壓每改變 1 V時(shí)電阻器阻值的相對(duì)變化量。

4.頻率效應(yīng)：隨著工作頻率的提高，電阻器本身的分布電容和電感所起的作用越來(lái)越明顯。

5.時(shí)間耗散效應(yīng)：電阻器隨工作時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)逐漸老化，電阻值逐漸變化(一般情況下增大)。

（5）額定工作溫度

各種具體型號(hào)的電阻器都有規(guī)定的額定環(huán)境工作溫度范圍，在實(shí)際使用中不應(yīng)超出規(guī)定的環(huán)境工作溫度范圍。不同材料電阻的TCR有很大的變化，大致范圍可以從下表看出：

（6）降功耗曲線

當(dāng)工作環(huán)境溫度高于70°C時(shí)，應(yīng)在原使用基礎(chǔ)上再進(jìn)行降額。降額曲線如下圖所示：

（7）管腳表層金屬

管腳表層金屬采用Sn/Pb或Sn，焊接性能好，價(jià)格便宜。

（8）安裝

盡量采用表面貼裝的電阻器。表面貼裝不僅生產(chǎn)效率高，體積小，且由于大量使用而價(jià)格低。為節(jié)省空間還可使用表面貼裝的集成電阻器。