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1、1 / 48,电阻的选择及活用,U-HOME 本部,2009. 02. 07,2 / 48,1. 电阻器的概要 2. 电阻的分类 3. 固定电阻器的种类及特性 4. 可变电阻器 (半固定电阻器 ) 5. Thermistor 6. 电阻器的特性 7. 电阻器的特性实验项目 8.电阻器的选择方法 9. 电阻器使用时注意事项 10. 实际适用案例,目录,3 / 48,1. 电阻器的概要, 电阻器是在其两端上施加任何电压时，为了取得相同相位电流的电子元器件。它遵守Ohm规则。 电阻器使用金属, 金属化合物, 碳 等材料，各自具有固有的电阻值，可以用以下公式来表示。, 电阻器的结构,Lead 电阻器,
2、厚膜片式电阻,R : 电阻值,S : 电阻体的截面积,L : 电阻体长度, : 体积电阻率(电阻体的固有参数),4 / 48,2. 电阻器的分类, 电阻器可分为固定电阻器和可变电阻器，固定电阻器又可分为金属类和碳类电阻器。 固定电阻器的分类,5 / 48,3. 固定电阻器的种类及特性, 碳皮膜固定电阻器(CR : Fixed Carbon Film Resistor) - 在陶瓷棒（Ceramic Rod ）表面形成碳皮膜做螺旋型 切割并调整电阻值的电阻器。, 电阻温度系数(TCR:Temperature of Coefficient Resistance) - 比起温度阻值变化的比率(ppm
3、/) ex) 电阻温度系数为 300ppm/的碳皮膜固定电阻其温度从 0变化到 100时，就是30,000ppm，即阻值变化了3%。,6 / 48, 金属皮膜固定电阻器(MR : Fixed Metal Film Resistor) - Ceramic Rod 表面形成金属薄膜用螺旋型做 Cutting并调整阻值的具有安定特性的电阻。 - 这个电阻使用镍铬合金 , 锡（TiN）, （氮化钽)TaN, 镍, 铬 等材料。,7 / 48, 固体电阻(Solid Resistor, Composition Resistor) - 固定电阻是用混合碳粉末，树脂粉末 , 无机物粉末等材料，在高温中施压
4、成型的，具有高的电阻值。,8 / 48, 金属氧化物皮膜电阻器(Fixed Metal Oxide Film Resistor) - 玻璃或磁器质 Ceramic Rod 的表面上涂上金属氧化物的导体 薄膜便形成电阻体后再涂装个绝缘和保护的电阻器。,9 / 48, 固定金属釉电阻器(Fixed Metal Glaze Resistor) - 固定金属釉电阻器就是金属粉末(RuO)和玻璃粉末的混合物，它是以玻璃为 结合剂并形成电阻膜的电阻器。,10 / 48, 绕线电阻器(Wire Wound Resistor) - 在圆桶型陶瓷, 玻璃纤维等耐热性的圈芯上绕个金属电阻线，其上面再用搪瓷 (En
5、amel) 或耐热性绝缘涂料或陶瓷Case进行保护被覆的电阻器。它可以分为 精密用和功率用电阻器等。 电阻材料 : Ni-Cr, Cu-Mn, Ag-Mn, Au-Cu 等合金金属线,11 / 48, 无感绕线电阻器(None Inductive Wire Wound Resistor) - 绕线型电阻器在高频中很难使用，因此更改绕线方法，在高频中也可以使用的 绕线电阻器。,12 / 48, 可熔电阻器(Fusible Resistor) - 电路正常情况时用一般的电阻器来工作，但是由于电路的异常或工作条件的 异常而超过额定负载功率时，在规定的时间内电阻器就断线并阻止电流的流出， 且电阻值不能
6、恢复原来状态的电阻器。 电阻器熔断的办法(mechanism) 把电阻通路的一部分变窄，由过电流而过热并熔断。 涂在低熔点金属氧化物或低熔点Glass物质的电阻器上，因过电流而过热时 与电阻膜进行反应而并断线。 在Ceramic 表面形成的热可塑性的有机膜上面形成一种金属薄膜电阻素子， 由超过额定功率，电阻素子就发热引起有机膜的软化而电阻膜断线。 由于一部分没有处理电阻线的外部保护，过热时促进了氧化并断线。,13 / 48, 熔断特性 电压施加倍率 : R 1 : 施加额定功率的 25倍 R 1 : 施加额定功率的16倍 施加额定功率的规定倍率时 30 秒以内就被熔断 只是 R 1时 ， 60
7、秒以内被熔断 熔断后的阻值是起初阻值的100倍以上,14 / 48, 功率型水泥电阻 - 水泥电阻是把绕线型的金属板或薄膜型的电阻体放入陶瓷外壳里面用水泥 成型的电阻，它是不燃性的结构并且具有防热性良好和耐电压高的特性。 - 根据各自的特性，外观虽然一样，但是要区分低电阻品是金属绕线型， 高电阻品是氧化金属皮膜电阻来使用。,引线,圆桶型的电阻本体 金属绕线电阻或氧化金属薄膜电阻,陶瓷外壳,用水泥填充缝隙,15 / 48, 金属绕线型 - 安全性高且干扰少 - 把长的电阻线以线圈的形式缠绕，因此电感和静电容量大，频率特性也差。 - 因电阻线变长，外型也大。 氧化金属皮膜型 - 小型且频率特性好，
8、可以得出高的阻值。 - 安全性和干扰特性并不怎么好。,16 / 48, Chip电阻器 - 是个不具备适合表面上自动安装(SMT : Surface Mount Technology)的端子线的结构 ，可以分为圆桶型片式电阻器(MELF Chip Resistor)和方形片式电阻器(Square Chip Resistor), Trimmerable Chip Resistor。 固定厚膜片式电阻器(Fixed Thick Film Chip Resistor) - 在陶瓷基板上形成电极和电阻体，它是适合表面自动安装的小型结构。 - 随着表面自动安装设备的发展飞速形成小型化。,17 / 48,
9、 厚膜芯片阵列电阻器(Thick Film Chip Array) - 它是几个芯片电阻器相连接的结构，可以减少安装面积和费用。, 网络电阻(Network Resistor) - 在一个绝缘基板上直接复合复数个电阻，必要时构成电阻电路的器件 。 - Chip Type : 厚膜片式网络电阻(Thick Film Chip Resistor Network) Lead Type : 厚膜网络电阻(Thick Film Resistor Network),18 / 48, 薄膜 Chip电阻(Thin Film Resistor) - 基板上具有薄膜电阻体和端子的电阻器。 - 电阻体主要使用 N
10、i-Cr系列, TiN, TaN 等。 - 电阻值的允许误差和温度系数的特性比厚膜电阻精密，且电流的干扰特性和 高频特性都很优秀。 - 外观几乎同厚膜 Chip 电阻器。,19 / 48,4. 可变电阻器(半固定电阻器), 碳薄膜型可变电阻器 - 绝缘剂上面形成的碳皮膜电阻体表面上用移动的滑动端可以使阻值变化的结构。 - 滑动方法里有旋转轴和左右移动的方法。,20 / 48, 金属陶瓷(Cermet)系可变电阻器 - 使用金属陶瓷系电阻皮膜的电阻器。 - 具有多次旋转型或多种形状的，因此在需要轻微调整的地方使用。,21 / 48, 绕线型可变电阻器 - 绕线型可变电阻器是把镍铬等合金电阻线绕在
11、圈芯上，移动滑动端 使阻值变化的结构。 - 主要在电压，电流的调整上使用。,22 / 48, 半固定电阻器使用时注意点 要考虑随着半固定电阻值的小型化，用旋转轴调整电阻值时所产生的 Backlash现象。 一般只注意电阻值和电阻值变化的曲线，但是电阻体和滑动端的接触部分温度 也会上升， 因此，要根据温度上升带来的额定功率的轻减曲线来设计。 工作中会出现旋转把手而阻值变化的情况，因此，调整半固定电阻器后，要 涂个涂料或使用热收缩的管并防止把手旋转的发生。,23 / 48,5. Thermistor, 热敏电阻(Thermistor) 热敏电阻是根据温度阻值也会变 由温度比例热敏电阻划分为阻值上升
12、的 PTC和具有负温度系数的NTC。 - NTC 热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)具有 周围温度上升阻值减少的特性。 - 利用这个特性，与电阻或micro电路组合，在温度传感或 电路温度的补偿中广泛地被利用。 - power热敏电阻是使用 NTC型的，在功率电路中的电流限制上广泛地被利用。,24 / 48, NTC型 power热敏电阻的(Thermistor)使用方法 在电源整流的电路中串接power热敏电阻，防止突入电流。 - S/W Off的状态时，power热敏电阻的温度低阻值大，因此可以防止对电容c的 大电流，之后电路
13、上开始流电流时，power热敏电阻就自行发热并温度会上升。 那么，由负的温度系数，电阻值会下降，且热敏电阻的功率也随之减少。 AC 220V 电源 - 电压变动20% : AC 264V - Peak 值 Vmax. = AC 373V - 想把突入电流控制到 25A，那么需选用373 / 25 = 14.92以上的电阻。,25 / 48,6. 电阻器的特性, 根据温度影响的特性 1) 电阻温度系数(TCR: Temperature Coefficient of Resistance) - 一般电阻器受周围温度的影响阻值产生变化的。 - 根据温度的增减有直线变化和非直线变化两种情况。 - 直线
14、变化时，要使用电阻温度系数 (TCR)， - 非直线变化时，确定要测的温度，并计算出确定温度之间阻值的变化率 (%)。 - 电阻温度系数根据电阻体的材料, 制作条件的特性而不同。,26 / 48,T : 实验温度(),R : T()中 实测阻值(),To : 常温(),Ro : 常温中实测阻值(),阻值变化率(%) = 100,R - Ro Ro,电阻温度系数(ppm/) = 10,R Ro Ro,1 T - To,6,27 / 48,2) 高温特性 - 电阻器的特性随着周围温度的变化而变化。它具有电阻器的最高使用温度， 锡的耐热性等高温特性。,28 / 48, 湿度的影响 1) 湿度的依赖性
15、 - 湿度高的环境中电阻器吸收水分阻值并发生变化，引起有机物的膨胀， 变形 , 绝缘电阻, 耐电压, 对金属的腐蚀, 促进电解现象等影响。 - 如Composition电阻器时，主要由结合体合成树脂的吸湿，产生膨胀现象 并增加碳之间的接触电阻便产生阻值的变化。 2) 经年变化（secular change） - 就是把特性电阻在空气中无负载状态下放置时所产生的阻值变化叫经年变化。 储存场所的湿度对产品的寿命有极大的影响。,29 / 48, 电压的影响 1) 电压系数 - 就是在电阻器上施加电压时引起的阻值变化。,2)电解现象 - 主要发生在用螺线型cutting的电阻器上。电阻体表面特别是cu
16、tting的部分 被吸附的水分沿着cutting槽，根据施加的电界，产生电解分解，并损坏阳极或 阴极的电阻体 - 如电阻体是个碳皮膜时，发生阳极氧化 , 如是金属氧化物电阻 由活性化的氢气引起还原现象。,30 / 48,3) Pulse 特性 - Pulse 电压施加时，由电流引起的破坏现象 ，可以分为由(Joule) 热能的破坏和由放电产生局部绝缘破坏的 一般根据下面公式 对Pulse 波的平均功率使用 35倍的额定值。 破坏现象首先在特别强的电界上产生。 破坏电压交流比直流低，如果是脉冲电压时会更低。 一般皮薄的碳薄膜电阻和高电阻的金属膜电阻等在 Pulse 负载中比较弱，这时，要使用金属氧化皮膜电阻器。,31 / 48, 电压, 电流的依赖性 1) 负载特性 - 电阻器施加电压，阻值就会变化。这是由电压系数，温度系数，耐热， 耐湿，耐电压, 电解现象等的综合因素的结果。 - 根据施加电压所产生的电阻表面温度的上升是由负载电流引起的温度上升 影响比周围温度而上升的影响更大。 2) 杂音 -电阻器的杂音特性有热杂音 , 电流杂音, 滑动杂音等 热杂音和电流杂音是电阻体自身产生的杂音， 而滑动杂音是在可变电阻器上产生的现象。 虽然杂音产生的原因不同，但以电流, 电压或阻值的变动来体现。,
