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      電阻在電路中的作用與選擇
      發(fā)布者:深圳市踏歌科技有限公司  發(fā)布時(shí)間:2016-12-12
        電阻的品種許多,通俗常用的電阻有碳膜電阻、水泥電阻、金屬膜電阻和線(xiàn)繞電阻等;特別電阻有壓敏電阻、熱敏電阻、光敏電阻等。分歧類(lèi)型電阻其特征參數都有必定的差別,在電路運用時(shí)需求思索的點(diǎn)也紛歧樣。關(guān)于剛接觸電路設計的工程師來(lái)說(shuō)很能夠會(huì )疏忽電阻的某些特別的參數,招致產(chǎn)物的波動(dòng)性和牢靠性得不到包管。準確的了解電阻各個(gè)參數及選型的留意事項,且片面的了解電阻在電路中起到的真正感化,才干夠從底層最根本的電路設計上包管產(chǎn)物的優(yōu)質(zhì)性。

        1、電阻的根本參數:
        新接觸硬件電路設計的工程師,能夠對電阻的第一印象就是物理書(shū)上描繪的導電體對電流的障礙感化稱(chēng)為電阻,用符號R表現,單元為歐姆、千歐、兆歐,辨別用Ω、KΩ、MΩ表現。次要存眷的參數為1)、標稱(chēng)阻值:電阻器下面所標示的阻值;2)、許可誤差:標稱(chēng)阻值與實(shí)踐阻值的差值跟標稱(chēng)阻值之比的百分數稱(chēng)阻值偏向,它表現電阻器的精度。而在電路的設計上,只存眷這兩個(gè)參數是不敷的,還有兩個(gè)主要的參數必需要在設計傍邊惹起注重:額外功率和耐受電壓值,這兩個(gè)參數對全部零碎的牢靠性影響十分大。
        如電路中流過(guò)電阻的電流為100mA,阻值為100Ω,那么在電阻上的功率耗費為1W,選擇常用的貼片電阻,如封裝為0805或1206等是不適宜的,會(huì )因電阻額外功率小而呈現成績(jì)。因而,選擇電阻的額外功率要知足在1W以上(電路設計選擇電阻的功率余量普通在2倍以上),不然電阻上耗費的功率會(huì )使電阻過(guò)熱而生效。
        異樣,耐壓值選擇不適宜的狀況下,也會(huì )由于電阻被擊穿而招致零碎設計的掉敗。舉個(gè)例子:AC-DC開(kāi)關(guān)電源模塊在設計的輸出前端,依據安規GB4943.1規范的請求,在包管插頭或銜接器斷開(kāi)后,在輸出端L、N上的滯留電壓在1S以?xún)人p到初始值的37%,因而,在設計時(shí)普通會(huì )采取并接一個(gè)或兩個(gè)MΩ級阻抗的電阻停止能量泄放,而輸出端是高壓,即電阻兩頭是要接受高壓的,當電阻的耐壓值低壓輸出端高壓的狀況下,就會(huì )發(fā)生生效。以下表一是罕見(jiàn)SMT厚膜電阻的參數,最終選型時(shí)還要和選購器件的廠(chǎng)家核實(shí)。
      電阻在電路中的作用與選擇
        2、電阻在電路中的感化:
        2.1根本感化:
        電子工程師都進(jìn)修過(guò)電阻的根本感化,即在電路頂用作分壓器、分流器和負載電阻;它與電容器—起可以構成濾波器及延時(shí)電路、在電源電路或掌握電路頂用作取樣電阻;在半導體管電路頂用作偏置電阻肯定任務(wù)點(diǎn)等,關(guān)于這些感化,電路中使用長(cháng)短常多的,也長(cháng)短常主要,就不做過(guò)多的描繪。下面次要給人人引見(jiàn)0Ω電阻及特別電阻在電子電路設計中的感化及運用留意事項。
        2.2 0歐姆電阻在電路上的感化:
        置信有許多新電工,在看一些長(cháng)輩設計的電子產(chǎn)物時(shí)會(huì )常??吹诫娐飞洗嬖?Ω的電阻,為什么要設計這么一個(gè)電阻呢,直接畫(huà)板連一塊不就好了,還弄巧成拙干嘛?經(jīng)過(guò)對材料搜刮和整頓,要點(diǎn)如下:
        1) 模仿地和數字地單點(diǎn)接地
        只需是地,最終都要接到一同,然后入大地。假如不接在一同就是“浮地”,存在壓差,輕易積聚電荷,形成靜電。地是參考0電位,一切電壓多是參考地得出的,地的規范要分歧,故各類(lèi)地應短接在一同。人們以為大地可以接收一切電荷,一直保持波動(dòng),是最終的地參考點(diǎn)。固然有些板子沒(méi)有接大地,但發(fā)電廠(chǎng)是接大地的,板子上的電源最終照樣會(huì )前往發(fā)電廠(chǎng)上天。假如把模仿地和數字地大面積直接相連,會(huì )招致相互攪擾。不短接又不當,有四種辦法處理此成績(jì):1、用磁珠銜接;2、用電容銜接;3、用電感銜接;4、用0歐姆電阻銜接。
        磁珠的等效電路相當于帶阻限波器,只對某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有明顯克制感化,運用時(shí)需求事后估量噪點(diǎn)頻率,以便選用恰當型號。關(guān)于頻率不肯定或無(wú)法預知的狀況,磁珠不合;電容隔縱貫交,形成浮地;電感體積大,雜散參數多,不波動(dòng);0歐電阻相當于很窄的電流暢路,可以無(wú)效地限制環(huán)路電流,使噪聲失掉克制。電阻在一切頻帶上都有衰減感化(0歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強。
        2) 跨接時(shí)用于電流回路
        當聯(lián)系電地立體后,形成旌旗燈號最短回流途徑斷裂,此時(shí),旌旗燈號回路不得不繞道,構成很大的環(huán)路面積,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響就變強了,輕易攪擾/被攪擾。在聯(lián)系區上跨接0歐電阻,可以供給較短的回流途徑,減小攪擾。
        3) 設置裝備擺設電路
        普通,產(chǎn)物上不要呈現跳線(xiàn)和撥碼開(kāi)關(guān)。有時(shí)用戶(hù)會(huì )亂動(dòng)設置,易惹起誤解,為了增加保護費用,使用0歐電阻替代跳線(xiàn)等焊在板子上??罩锰€(xiàn)在高頻時(shí)相當于天線(xiàn),用貼片電阻后果好。
        4) 其他用處
        布線(xiàn)時(shí)跨線(xiàn)調試/測試用:在開(kāi)端設計時(shí),要串一個(gè)電阻用來(lái)調試,然則還不克不及肯定詳細的值,加了這么一個(gè)器件前方便今后電路的調試,假如調試的后果不需求加電阻,就加一個(gè)0歐姆的電阻。暫時(shí)代替其他貼片器件作為溫度賠償器件 ,更多時(shí)分是出于EMC對策的需求。別的,0歐姆電阻比過(guò)孔的寄生電感小,并且過(guò)孔還會(huì )影響地立體(由于要挖孔)??偨Y如下:
        1、在電路中沒(méi)有任何功用,只是在PCB上為了調試便利或兼容設計等緣由。
        2、可以做跳線(xiàn)用,假如某段線(xiàn)路不必,直接貼該電阻即可(不影響外不雅)
        3、在婚配電路參數不肯定的時(shí)分,以0歐姆替代,實(shí)踐調試的時(shí)分,肯定參數,再以詳細數值的元件替代。
        4、想測某局部電路的耗電流的時(shí)分,可以去失落0歐的電阻,接上電流表,如許便利測耗電流。
        5、在布線(xiàn)時(shí),假如真實(shí)布不外去了,也可以加一個(gè)0歐的電阻。
        6、在高頻旌旗燈號下,充任電感或電容(與內部電路特征有關(guān))用,次要是處理EMC成績(jì)。如地與地,電源和IC Pin間。
        7、單點(diǎn)接地(指維護接地、任務(wù)接地、直流接地在裝備上互相離開(kāi),各自成為自力零碎)。
        2.3 特別電阻在電源模塊核心防護電路的感化
        最罕見(jiàn)的特別電阻有壓敏電阻和熱敏電阻,這個(gè)在A(yíng)C-DC開(kāi)關(guān)電源設計和使用中起著(zhù)癥結的感化,理解下這兩種電阻的特征和詳細的感化:
        壓敏電阻MOV是在電路電磁兼容EMC中最常用的器件之一,普遍的被使用在電子線(xiàn)路中,來(lái)防護由于電力供給零碎的瞬時(shí)電壓漸變所能夠對電路的損傷。其特征淺顯了解為前端電壓高于壓敏電阻的開(kāi)啟電壓時(shí),壓敏電阻被擊穿,壓敏電阻的阻值下降而將電流予以分流,避免后級遭到過(guò)大的瞬時(shí)電壓毀壞或攪擾,從而維護了敏感的電子組件。電路防護就是應用壓敏電阻的非線(xiàn)性特征,當過(guò)電壓呈現在壓敏電阻的南北極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)絕對固定的電壓值,從而完成對后級電路的維護。壓敏電阻的次要參數有:壓敏電壓、通流容量、結電容、呼應工夫等。
        不外,不要把壓敏電阻的感化想的太大了,壓敏電阻是弗成以供給完好的電壓維護的,壓敏電阻所能接受的能量或功率是無(wú)限的,不克不及供給繼續性的過(guò)電壓維護。繼續的過(guò)電壓會(huì )毀壞維護安裝(壓敏電阻),并對裝備形成傷害。壓敏電阻不克不及供給維護的局部還有: 開(kāi)機時(shí)的沖擊電流、短路時(shí)的過(guò)電流、電壓突降等狀況,這些狀況需求其他方法的防護。
        熱敏電阻是一種跟溫度相干的器件,普通分為兩種,NTC為負溫度系數熱敏電阻,即溫度越高,阻抗越??;PTC為正溫度系數熱敏電阻即溫度越高,阻抗越大。應用阻抗對溫度的敏感特征在電路設計中起到了主要的感化。
        NTC在電路中次要為克制電路啟動(dòng)進(jìn)程中的啟動(dòng)電流,當零碎啟動(dòng)進(jìn)程中,因為零碎外部存在功率電路、容性及理性負載,因而在啟動(dòng)霎時(shí)會(huì )呈現十分大的沖擊電流。假如電路器件選型進(jìn)程中沒(méi)有思索器件瞬時(shí)的抗電流才能,那么零碎在屢次啟動(dòng)的操作進(jìn)程中,就很輕易招致器件被擊穿破壞,而在電路中參加NTC,等于在輸出回路啟動(dòng)時(shí)進(jìn)步輸出阻抗增加沖擊電流,而零碎處于波動(dòng)形態(tài)時(shí),因為NTC發(fā)燒,依據其負溫度特征,阻抗下降,從而在NTC上的損耗也下降,增加了零碎的全體損耗。
        PTC在電路中可以起到保險絲的感化,所以其還有另一個(gè)名字為自恢復保險絲。在零碎運轉進(jìn)程中,電路呈現異常,招致呈現大電流時(shí),假如該局部電路中串有一個(gè)PTC,那么也就等于在PTC中存在有大電流流過(guò),PTC發(fā)燒,依據其正溫度特征,其阻抗將變得很大,使全部回路的阻抗變大,從而使回路的電流變小,起到了保險絲的感化。依據其正溫度的特征,PTC的另一個(gè)感化是在電路中完成過(guò)溫維護。
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