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  • 常用电阻器的主要参数
    2020-12-22 12:18:47

    电阻器的基本参数:

    新接触硬件电路设计的工程师,可能对电阻器的第一印象就是物理书上描述的导电体对电流的阻碍作用称为电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。主要关注的参数为1)、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值;2)、允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。而在电路的设计上,只关注这两个参数是不够的,还有两个重要的参数必须要在设计当中引起重视:额定功率和耐受电压值,这两个参数对整个系统的可靠性影响非常大。

    如电路中流过电阻器的电流为100mA,阻值为100Ω,那么在电阻上的功率消耗为1W,选择常用的贴片电阻,如封装为0805或1206等是不合适的,会因电阻器额定功率小而出现问题。因此,选择电阻器的额定功率要满足在1W以上(电路设计选择电阻的功率余量一般在2倍以上),否则电阻器上消耗的功率会使电阻过热而失效。

    同样,耐压值选择不合适的情况下,也会因为电阻器被击穿而导致系统设计的失败。举个例子:AC-DC开关电源模块在设计的输入前端,根据安规GB4943.1标准的要求,在保证插头或连接器断开后,在输入端L、N上的滞留电压在1S之内衰减到初始值的37%,因此,在设计时一般会采用并接一个或两个MΩ级阻抗的电阻进行能量泄放,而输入端是高压,即电阻器两端是要承受高压的,当电阻器的耐压值低压输入端高压的情况下,就会产生失效。以下表一是常见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。

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    电阻/电阻器的主要参数

    在电阻器的使用中,必需正确应用电阻器的参数。电阻器的性能参数包括标称阻值及允许偏差、额定功率、极限工作电压、电阻温度系数、频率特性和噪声电动势等。对于普通电阻器使用中最常用的参数是标称阻值和允许偏差,额定功率。

    ⑴标称电阻值和允许偏差

    每个电阻器都按系列生产,有一个标称阻值。不同标称系列,电阻器的实际值在该标称系列允许误差范围之内。例如,E24系列中一电阻的标称值是1000欧,E24系列电阻的偏差是5%,这个电阻器的实际值可能在950~1050欧范围之内的某一个值,用仪表测得具体的阻值就是这个电阻的实际值。

    表1-4 几种固定电阻器的外形和特点

    压。 器、仪表等。电路。

    在要求电阻偏差小的电路中,可选用E48、E96、E192精密电阻系列,在电阻器的使用中,根据实际需要选用不同精密度的电阻,一般来说误差小的电阻温度系数也小,阻值稳定性高。

    电阻的单位是欧姆,用符号Ω表示。还常用千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)等单位表示。单位之间的换算关系是: 1MΩ=1000KΩ=1000000Ω

    ⑵电阻器的额定功率

    电阻器在电路中实际上是个将电能转换成热能的元件,消耗电能使自身温度升高。电阻器的额定功率是指在规定的大气压和特定的温度环境条件下,长期连续工作所能呈受的最大功率值。电阻器实际消耗的电功率P等于加在电阻器上的电压与流过电阻器电流的乘积,即P=UI。电阻器的额定功率从0. 05W至500W之间数十种规格。在电阻的使用中,应使电阻的额定功率大于电阻在电路中实际功率值的1.5~2倍以上。

    表1-5 电阻器和电位器的命名方法

    图1-4 电阻器额定功率的图形符号

    在现代电子设备中,还常用到如水泥电阻和无引脚的片状电阻等新型电阻器。

    水泥电阻体积小,功率较大,在电路中常作降压或分流电阻。

    片状电阻有两种类型,厚膜片状电阻和薄膜片状电阻。目前常用的是厚膜电阻,如国产RL11系列片状电阻。片状电阻的特点是体积小,重量轻,高频特性好,无引脚采用贴焊安装。除此之外,还有集成电阻(排阻)。

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    电阻(Resistor),也叫电阻器,是设计中最常用的电子器件之一,它是利用金属或非金属材料制成的在电路中对电流有阻碍作用的电子元件。可以说如果没有电阻,就无法完成电子电路的设计,因此可见其重要性。本文将对电阻的基础知识和参数进行介绍。

    一、电阻的含义

    电阻是描述导体导电性能的物理量,用R表示。电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义,即R=U/I。所以,当导体两端的电压一定时,电阻愈大,通过的电流就愈小; 反之,电阻愈小,通过的电流就愈大。因此,电阻的大小可以用来衡量导体对电流阻碍作用的强弱,即导电性能的好坏。电阻的量值与导体的材料、形状、体积以及周围环境等因素有关。

    二、电阻的阻值

    电阻元件的电阻值大小一般与材质、温度、长度,还有横截面积有关,电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生热能。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。电阻的阻值单位为欧(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)、太欧(TΩ)。

    三、电阻的参数

    1.标称阻值

    标称在电阻器上的电阻值称为标称阻值。标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的,因此不是所有阻值的电阻器都存在。这种标准已在国际上广泛采用,这一系列的阻值就叫做电阻的标称阻值。标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列,分别适用于允许偏差为±20%、±10%、±5%、±2%、±1%和±0.5%的电阻。其中E24系列为常用数系,E48、E96、E192系列为高精密电阻数系。     什么是E6、E12、E24、E48、E96、E192?   E ”表示“指数间距”(Exponential Spacing),在上个20世纪的电子管时代,电子元器件厂商为了便于元件规格的管理和选用、大规模生产的电阻符合标准化的要求,同时也为了使电阻的规格不致太多,协商采用了统一的标准组成元件的数值。   它的基础是宽容一部定的误差,并以指数间距为标准规格。这种标准已在国际上广泛采用,这一系列的阻值就叫做电阻的标称阻值。    E6系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±20%,查看E6系列电阻规格表。

    E12系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±10%,查看E12系列电阻规格表。

    E24系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±5%,查看E24系列电阻规格表。

    E48系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±2%,查看E48系列电阻规格表。

    E96系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±1%,查看E96系列电阻规格表。

    E192系列电阻标称阻值,对应允许偏差为±0.5%, ±0.25%, ±0.1%,查看E192系列电阻规格表。

    E6系列的标称值只能是:1.0、2. 2、3.3、4.7、6.8。它表示元器件的有效数字必须从这个系列中选取,具体值可以放大或缩小10的整数倍。比如有效数字2.2,放大可以得到220欧姆的电阻标称值,缩小可以得到22毫欧的标称值。其他系列的取值如下:

    E12系列:1.0、1.5、 2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、8.2;

    E24系列:1.0、1.1、1.2、1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1;

    E48系列:1.00、1.05、1.10、1.15、1.21、1.27、1.33、1.40、1.47、1.54、1.62、1.69、1.78、1.87、1.91、1.96、2.05、2.15、2.26、2.37、2.49、2.61、2.74、2.80、2.87、3.01、3.16、3.32、3.48、3.57、3.65、3.83、4.02、4.22、4.42、4.64、4.87、5.11、5.36、5.62、5.90、6.19、6.34、6.49、6.81、7.15、7.50、7.87、8.25、8.66、9.09、9.53;

    E96系列:1.00、1.02、1.05、1.07、1.10、1.13、1.15、1.18、1.21、1.24、1.27、1.30、1.33、1.37、1.40、1.43、1.47、1.50、1.54、1.58、1.62、1.65、1.69、1.74、1.78、1.82、1.87、1.91、1.96、2.00、2.05、2.10、2.15、2.21、2.26、2.32、2.37、2.43、2.49、2.55、2.61、2.67、2.74、2.80、2.87、2.94、3.01、3.09、3.16、3.24、3.32、3.40、3.48、3.57、3.65、3.74、3.83、3.92、4.02、4.12、4.22、4.32、4.42、4.53、4.64、4.75、4.87、4.99、5.11、5.23、5.36、5.49、5.62、5.76、5.90、6.04、6.19、6.34、6.49、6.65、6.81、6.98、7.15、7.32、7.50、7.68、7.87、8.06、8.25、8.45、8.66、8.87、9.09、9.31、9.53、9.76;

    E196系列:1.00、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.09、1.10、1.11、1.13、1.14、1.15、1.17、1.18、1.20、1.21、1.23、1.24、1.26、1.27、1.29、1.30、1.32、1.33、1.35、1.37、1.38、1.40、1.42、1.43、1.45、1.47、1.49、1.50、1.52、1.54、1.56、1.58、1.60、1.62、1.64、1.65、1.67、1.69、1.72、1.74、1.76、1.78、1.80、1.82、1.84、1.87、1.89、1.91、1.93、1.96、1.98、2.00、2.03、2.05、2.08、2.10、2.13、2.15、2.18、2.21、2.23、2.26、2.29、2.32、2.34、2.37、2.40、2.43、2.46、2.49、2.52、2.55、2.58、2.61、2.64、2.67、2.71、2.74、2.77、2.80、2.84、2.87、2.91、2.94、2.98、3.01、3.05、3.09、3.12、3.16、3.20、3.24、3.28、3.32、3.36、3.40、3.44、3.48、3.52、3.57、3.61、3.65、3.70、3.74、3.79、3.83、3.88、3.97、4.02、4.07、4.12、4.17、4.22、4.27、4.32、4.37、4.42、4.48、4.53、4.59、4.64、4.70、4.75、4.81、4.87、4.93、4.99、5.05、5.11、5.17、5.23、5.30、5.36、5.42、5.49、5.56、5.62、5.69、5.76、5.83、5.90、5.97、6.04、6.12、6.19、6.26、6.34、6.42、6.49、6.57、6.65、6.73、6.81、6.90、6.98、7.06、7.15、7.23、7.32、7.41、7.50、7.59、7.68、7.77、7.87、7.96、8.06、8.16、8.25、8.35、8.45、8.56、8.66、8.76、8.87、8.98、9.09、9.20、9.31、9.42、9.53、9.65、9.76、9.88;

    E系列补充说明:E系列也是一种由几何级数构成的数列。E系列首先在英国的电工工业中应用,故采用Electricity的第一个字母E标志这一系列,它是以6√10  、12√10 、24√10 为公比的几何级数,分别称为E6系列、E12系列和E24系列。

    E6系列的公比为 6√10≈1.5;

    E12系列的公比12√10≈1.21;

    E24系列的公比为24√10≈1.1。

    2.允许误差

    电阻的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差,±5%、±1%误差的电阻最为常见,误差代码用代码F、G、J、K等表示。

    3.额定功率

    指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率。常见的有1/16W 、 1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等。

    4.温度系数

    衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数,是衡量电阻受温度影响大小的物理量。电阻温度系数(temperature coefficient of resistance 简称TCR)表示电阻当温度改变1度时,电阻值的相对变化,单位为ppm/℃(即10E(-6)/℃)。

    5.封装尺寸

    主要有插件式电阻和贴片式电阻。而插件式电阻又分为卧式插件电阻和站式插件电阻。

    四、电阻阻值标称方法

    1.直标法

    将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上。通常用于水泥电阻、大功率贴片电阻等。

    2.色标法

    用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级,普通电阻一般有4环表示,精密电阻用5环表示。常用于插件电阻,比如金属膜电阻、碳膜电阻等。

    对于贴片式电阻,尺寸太小的一般不在电阻上标称。

    五、电阻的分类

    按照不同的方式电阻的分类也有很多种,水泥电阻、碳膜电阻、温度电阻、光敏电阻、功率电阻等等。

    以下总结几类常见的

    1.按材料分:有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等不同类型。

    2.按功率分:有 1/8W、1/4W 、1/2、1W、2W等额定功率的电阻。

    3.按电阻值的精确度分:有精确度为 ± 5%、± 10%、± 20%等的普通电阻,还有精确度为 ± 0.1%、± 0.2%、± 0.5%、± l%和± 2%等的精密电阻。

    4.按照用途分:有分压电阻,限流电阻,采样电阻等。

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    电阻的参数主要有直标法、文字符号法、色标法和数码表示法四种。让我们一起来分别看看这四种表示方法。

    1、直标法

    直标法就是将电阻的阻值用数字和文字符号直接标在电阻体上。直标法主要用于体积较大(功率大)的电阻上,其允许误差则用百分数表示,未标误差的电阻为±20%的允许误差。电阻直标法如图1所示。

    图1   电阻直标法

    2、文字符号法

    文字符号法就是将电阻的标称值和误差用数字和文字符号按一定的规律组合标识在电阻体上。文字符号法为了解决数值中的小数点印刷不清或被遗漏的问题,常常用电阻的单位来取代小数点,如5.7k标注为5k7,3300M标注为3G3,0.1Ω标注为R10 , 1Ω标注为1R5 :电阻文字符号法如图2所示。

    图2   电阻文字符号法

    3、色标法

    色标法是将电阻的类别及主要技术参数的数值用颜色(色环或色点)标注在它的外表面上。色标电阻(色环电阻)可分为四环、五环标法。四环电阻各色环含义如图3所示。

    图3四环电阻各色环含义

    快速识别色环电阻的要点是熟记色环所代表的数字含义,为方便记忆,色环代表的数翻顺口溜如下:

    1棕2红3为橙,4黄5绿在其中,

    6蓝7紫随后到,8灰9白黑为0 ,

    尾环金银为误差,数字应为5/10。

    四色环电阻的色环表示标称值(2位有效数字)及精度。示例:

    色环为棕绿橙金表示15x 103Ω=15kΩ±5%kΩ的电阻。

    五色环电阻的色环表示标称值(3位有效数字)及精度。示例:色环为红紫绿黄棕表示275x 10/4Ω=2.75MΩ±1%MΩ的电阻。

    一般四色环和五色环电阻表示允许误差的色环的特点是该色环距离其他环的距离较远。较标准的表示应是表示允许误差的色环的宽度是其他色环的1.5~2倍。

    4 、数码表示法

    数码法是在电阻体的表面用三位数字或两位数字加R来表示标称值的方法称为数码表示法。该方法常用于贴片电阻、排阻等。

    示例:标注为"103"的电阻其阻值为10x103=10kΩ ,如图1-18 所示;标注为"472"的电阻其阻值为47x102=4.7kΩ。需要注意的是,要将这种标注法与直标法区别开,如标注为220的电阻器,其阻值为 22Ω ,只有标注为221的电阻器,其阻值才为220Ω。

    图4  数码表示法

    以上是对电阻参数的四种表示方法的详细介绍,关于电阻的知识我们又有了更进一步的学习和了解,关于电阻的知识还有很多,后期我们将继续一起来学习。

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空空如也

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常用电阻器的主要参数