高可靠性電路設計電阻的引數及選用分析

一、電阻的作用

電阻在電子電路當中很重要，也是電子電路非常常見且數量最多的元器件之一，在電路當中可以做作分壓、限流、負載等作用，與其他元器件一起組成起到不同的作用，它與電容器一起能夠組成濾波器、放大器以及延時電路；在開關電源電路用作取樣電阻、洩放電阻；開關管電路中用作偏置電阻等等。因此不同硬體電路電阻不盡相同，電阻型別也不盡相同，要正確理解電阻各個引數以及選型要求事項，在電路當中電阻的作用，這有這有才能設計出可靠的電路，因此要根據實際電路具體要求選擇適合的電阻。

二、電阻主要引數

電阻引數有很多，主要有標稱阻值、允許誤差、額定功率、溫度係數等

①標稱阻值：這個是電阻本身設計值，用色環或數字標誌在電阻上面單位為歐（Ω）、千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）等。

②允許偏差：實際值與標稱值之間允許的最大偏差，一般有±1%、±5%、±10%、±20%等

③額定功率：電阻在額定溫度規定時間下連續工作所允許消耗的最大功率

④溫度係數：在環境溫度和電阻器自身產生的熱能的影響下，電阻器的阻值將產生漂移。把電阻器隨溫度變化的特徵稱為電阻器的溫度特性，也就是溫度每改變1℃時阻值的平均相對變化，即ppm/℃

三、電阻選擇

選擇電阻至少要從以下五個因素考慮：電阻型別、額定功率、額定電壓、溫度係數、精度

1、電阻型別

電阻有很多型別，有貼片電阻、碳膜電阻、線繞電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻等。貼片電阻體積小、適合規模化積體電路，有精密也有普通電阻，電路很常見；碳膜電阻穩定性良好，負溫度係數小，高頻特性好，受電壓和頻率影響較小，噪聲電動勢較小，阻值範圍寬，但精度不高；線繞電阻具有較低的溫度係數，阻值精度高，穩定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，但是高頻效能差；金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩定性好，溫度係數小；金屬氧化膜電阻在高溫下穩定，耐熱衝擊，負載能力強。

每一種電阻都有一定的使用工作頻率，在選擇電阻器時候，可以根據電路的頻率選擇電阻器的型別，尤其在高頻電路中，應該選擇對高頻效能比較好的電阻，應選擇較小介質損耗的電阻以及封裝型別大小等。

2、電阻額定功率

電阻的額定功率是由電阻所承受的熱點溫度確定的，由於電阻受環境溫度的影響很大。因此在電路當中，要考慮電子產品長期工作管徑溫度以及可能處於最高溫度以及最低溫度，這樣透過計算出電阻功率究竟有多大，一般地，設計電路時候所用到的功率要低於1/2額定功率，例如電阻當中實際功率達到0。4W，那麼可以選擇額定功率為1W的電阻，這是為了在在電路留有足夠的餘量，進行降額，提高電路可靠性。

3、電阻額定電壓

當電阻額定功率一定時，額定工作電壓隨電阻R的增大而增高但隨著電壓的增高，流過電阻的電流密度也會變大，從而導致電阻局部發熱嚴重，久而久之電阻容易老化並失效。

4、電阻溫度係數

在環境溫度以及電阻自身發熱影響下，電阻的阻值將產生漂移，也就是我們說的溫漂，電阻溫度係數主要取決於電阻材料的電阻率與環境溫度。一般膜式電阻器

和線繞電阻器的溫度係數比較小，合成膜電阻器的比較大。在要求阻值穩定性比較高的電路以及環境溫差非常大的電路，要充分考慮電阻溫度係數對電路的影響。

5、電阻精度

電阻精度也是選擇硬體電路電阻的一個重要考慮因素，一般對阻值不嚴格的電路沒必要用精度很高的電阻，但是對於儀器儀表、電流電測電路、電壓檢測電路等，對電流或者其他對阻值波動影響很大的電路需要用精度電阻，有些電路甚至用到0。01%高的精密電阻。