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电阻在电路中的作用与选择
发布者:深圳市踏歌科技有限公司  发布时间:2016-12-12
  电阻的品种许多,通俗常用的电阻有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等;特别电阻有压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻等。分歧类型电阻其特征参数都有必定的差别,在电路运用时需求思索的点也纷歧样。关于刚接触电路设计的工程师来说很能够会疏忽电阻的某些特别的参数,招致产物的波动性和牢靠性得不到包管。准确的了解电阻各个参数及选型的留意事项,且片面的了解电阻在电路中起到的真正感化,才干够从底层最根本的电路设计上包管产物的优质性。

  1、电阻的根本参数:
  新接触硬件电路设计的工程师,能够对电阻的第一印象就是物理书上描绘的导电体对电流的障碍感化称为电阻,用符号R表现,单元为欧姆、千欧、兆欧,辨别用Ω、KΩ、MΩ表现。次要存眷的参数为1)、标称阻值:电阻器下面所标示的阻值;2)、许可误差:标称阻值与实践阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏向,它表现电阻器的精度。而在电路的设计上,只存眷这两个参数是不敷的,还有两个主要的参数必需要在设计傍边惹起注重:额外功率和耐受电压值,这两个参数对全部零碎的牢靠性影响十分大。
  如电路中流过电阻的电流为100mA,阻值为100Ω,那么在电阻上的功率耗费为1W,选择常用的贴片电阻,如封装为0805或1206等是不适宜的,会因电阻额外功率小而呈现成绩。因而,选择电阻的额外功率要知足在1W以上(电路设计选择电阻的功率余量普通在2倍以上),不然电阻上耗费的功率会使电阻过热而生效。
  异样,耐压值选择不适宜的状况下,也会由于电阻被击穿而招致零碎设计的掉败。举个例子:AC-DC开关电源模块在设计的输出前端,依据安规GB4943.1规范的请求,在包管插头或衔接器断开后,在输出端L、N上的滞留电压在1S以内衰减到初始值的37%,因而,在设计时普通会采取并接一个或两个MΩ级阻抗的电阻停止能量泄放,而输出端是高压,即电阻两头是要接受高压的,当电阻的耐压值低压输出端高压的状况下,就会发生生效。以下表一是罕见SMT厚膜电阻的参数,最终选型时还要和选购器件的厂家核实。
电阻在电路中的作用与选择
  2、电阻在电路中的感化:
  2.1根本感化:
  电子工程师都进修过电阻的根本感化,即在电路顶用作分压器、分流器和负载电阻;它与电容器—起可以构成滤波器及延时电路、在电源电路或掌握电路顶用作取样电阻;在半导体管电路顶用作偏置电阻肯定任务点等,关于这些感化,电路中使用长短常多的,也长短常主要,就不做过多的描绘。下面次要给人人引见0Ω电阻及特别电阻在电子电路设计中的感化及运用留意事项。
  2.2 0欧姆电阻在电路上的感化:
  置信有许多新电工,在看一些长辈设计的电子产物时会常常看到电路上存在0Ω的电阻,为什么要设计这么一个电阻呢,直接画板连一块不就好了,还弄巧成拙干嘛?经过对材料搜刮和整顿,要点如下:
  1) 模仿地和数字地单点接地
  只需是地,最终都要接到一同,然后入大地。假如不接在一同就是“浮地”,存在压差,轻易积聚电荷,形成静电。地是参考0电位,一切电压多是参考地得出的,地的规范要分歧,故各类地应短接在一同。人们以为大地可以接收一切电荷,一直保持波动,是最终的地参考点。固然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终照样会前往发电厂上天。假如把模仿地和数字地大面积直接相连,会招致相互搅扰。不短接又不当,有四种办法处理此成绩:1、用磁珠衔接;2、用电容衔接;3、用电感衔接;4、用0欧姆电阻衔接。
  磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有明显克制感化,运用时需求事后估量噪点频率,以便选用恰当型号。关于频率不肯定或无法预知的状况,磁珠不合;电容隔纵贯交,形成浮地;电感体积大,杂散参数多,不波动;0欧电阻相当于很窄的电流畅路,可以无效地限制环路电流,使噪声失掉克制。电阻在一切频带上都有衰减感化(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。
  2) 跨接时用于电流回路
  当联系电地立体后,形成旌旗灯号最短回流途径断裂,此时,旌旗灯号回路不得不绕道,构成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,轻易搅扰/被搅扰。在联系区上跨接0欧电阻,可以供给较短的回流途径,减小搅扰。
  3) 设置装备摆设电路
  普通,产物上不要呈现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易惹起误解,为了增加保护费用,使用0欧电阻替代跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻后果好。
  4) 其他用处
  布线时跨线调试/测试用:在开端设计时,要串一个电阻用来调试,然则还不克不及肯定详细的值,加了这么一个器件前方便今后电路的调试,假如调试的后果不需求加电阻,就加一个0欧姆的电阻。暂时代替其他贴片器件作为温度赔偿器件 ,更多时分是出于EMC对策的需求。别的,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,并且过孔还会影响地立体(由于要挖孔)。总结如下:
  1、在电路中没有任何功用,只是在PCB上为了调试便利或兼容设计等缘由。
  2、可以做跳线用,假如某段线路不必,直接贴该电阻即可(不影响外不雅)
  3、在婚配电路参数不肯定的时分,以0欧姆替代,实践调试的时分,肯定参数,再以详细数值的元件替代。
  4、想测某局部电路的耗电流的时分,可以去失落0欧的电阻,接上电流表,如许便利测耗电流。
  5、在布线时,假如真实布不外去了,也可以加一个0欧的电阻。
  6、在高频旌旗灯号下,充任电感或电容(与内部电路特征有关)用,次要是处理EMC成绩。如地与地,电源和IC Pin间。
  7、单点接地(指维护接地、任务接地、直流接地在装备上互相离开,各自成为自力零碎)。
  2.3 特别电阻在电源模块核心防护电路的感化
  最罕见的特别电阻有压敏电阻和热敏电阻,这个在AC-DC开关电源设计和使用中起着症结的感化,理解下这两种电阻的特征和详细的感化:
  压敏电阻MOV是在电路电磁兼容EMC中最常用的器件之一,普遍的被使用在电子线路中,来防护由于电力供给零碎的瞬时电压渐变所能够对电路的损伤。其特征浅显了解为前端电压高于压敏电阻的开启电压时,压敏电阻被击穿,压敏电阻的阻值下降而将电流予以分流,避免后级遭到过大的瞬时电压毁坏或搅扰,从而维护了敏感的电子组件。电路防护就是应用压敏电阻的非线性特征,当过电压呈现在压敏电阻的南北极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个绝对固定的电压值,从而完成对后级电路的维护。压敏电阻的次要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、呼应工夫等。
  不外,不要把压敏电阻的感化想的太大了,压敏电阻是弗成以供给完好的电压维护的,压敏电阻所能接受的能量或功率是无限的,不克不及供给继续性的过电压维护。继续的过电压会毁坏维护安装(压敏电阻),并对装备形成伤害。压敏电阻不克不及供给维护的局部还有: 开机时的冲击电流、短路时的过电流、电压突降等状况,这些状况需求其他方法的防护。
  热敏电阻是一种跟温度相干的器件,普通分为两种,NTC为负温度系数热敏电阻,即温度越高,阻抗越小;PTC为正温度系数热敏电阻即温度越高,阻抗越大。应用阻抗对温度的敏感特征在电路设计中起到了主要的感化。
  NTC在电路中次要为克制电路启动进程中的启动电流,当零碎启动进程中,因为零碎外部存在功率电路、容性及理性负载,因而在启动霎时会呈现十分大的冲击电流。假如电路器件选型进程中没有思索器件瞬时的抗电流才能,那么零碎在屡次启动的操作进程中,就很轻易招致器件被击穿破坏,而在电路中参加NTC,等于在输出回路启动时进步输出阻抗增加冲击电流,而零碎处于波动形态时,因为NTC发烧,依据其负温度特征,阻抗下降,从而在NTC上的损耗也下降,增加了零碎的全体损耗。
  PTC在电路中可以起到保险丝的感化,所以其还有另一个名字为自恢复保险丝。在零碎运转进程中,电路呈现异常,招致呈现大电流时,假如该局部电路中串有一个PTC,那么也就等于在PTC中存在有大电流流过,PTC发烧,依据其正温度特征,其阻抗将变得很大,使全部回路的阻抗变大,从而使回路的电流变小,起到了保险丝的感化。依据其正温度的特征,PTC的另一个感化是在电路中完成过温维护。
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