深入了解电阻:基础概念、标准与原理

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电阻与电容、电感一样都是最基本的元器件,大量使用于各种电气或电子设备中。对从事电气工作的人而言或许过于普通,平时忽视了它,但如果没有电阻,电气或电子威廉希尔官方网站 就无法建立。电阻就是如此重要的元器件。

电阻的作用

电阻是具有一定电阻的被动元器件。电阻的作用是基于欧姆定律“电压(V)=电流(I)×电阻(R)”。主要作用是电流控制、分压、电流检测和偏置(提供偏压)这4项。

【电流控制】

电阻可以将电子威廉希尔官方网站 的电流控制在额定值以下。譬如LED威廉希尔官方网站 ,通过与LED串联连接电阻,将电流控制在额定值以下,就可以防止LED烧坏。‘

电阻

【分压(分配电压)】

串联连接2个以上的电阻时,就可分配为与所连接的电阻值成正比的任意电压。

电阻

【电流检测】

电流流向电阻时,其两端会产生由电流转换的电压。

电压可以测量流向威廉希尔官方网站 的电流。

电阻

【偏置(提供偏压)】

施加电压使诸如三极管的半导体工作称为“偏置”。

该偏置(偏压)需要对三极管的各端子(发射极、集电极、基极)施加不同的电压。

电阻

除上述功能外,还作为阻尼(Damping)电阻、终端电阻、上拉/下拉电阻等使用。

电阻的原理

电阻的数值取决于电阻材料的电阻率及其截面积和长度。

电阻

如公式所示,电阻率ρ(Ω·cm)乘以电阻体的长度L所得的数值除以截面积S后就得到电阻值。这里给出金属的电阻率,可供参考。

电阻

电阻的术语

电阻具有表示技术规格和额定值的参数。这里对它们的术语进行了归纳。用粗体字表示的4项,是电阻的基本参数。

电阻

电阻值、电阻值容差标注相关标准

如术语的电阻值中所述,电阻值及容差的标注参照如下标准。

IEC 60062:Marking codes for resistors and capacitors

IEC 60063:Preferred number series for resistors and capacitors

根据上述标准将电阻值标准数列化。电阻值并非1Ω、2Ω、3Ω那样的整数,而是2.2Ω、4.7Ω那样的小数。这是因为电阻值以标准数(E系列)为准。系列的“E”是Exponent(指数)的E,后面的数字,譬如24是分割数。即E24是从1到10用等比级数(10的24次方根)分割。电阻在实际的使用中很多时候也按比或比例使用,与整数相比在大多数情况下这个标准数列化的数值更便于使用。

电阻

电阻的结构

以下是典型的电阻的基本结构。根据用途区分使用,但近年来在小型设备中贴片电阻已成为主流。

电阻

电阻的选定

设计中电阻的选定,必须选择符合威廉希尔官方网站 基板的尺寸要求和安装方法、所具备的性能等多项要求事项的电阻。

【根据安装方法进行选定】

表面安装、或引线插入/固定安装

近年来表面安装愈来愈多,但是必须根据威廉希尔官方网站 规模或规格来选择引线插入和螺丝固定等电阻。基本上要以整个威廉希尔官方网站 基板的安装规格为前提进行研究,理想的做法是安装到1种基板上的方法为1种。

电阻

【根据性能、特性、尺寸要求进行选定】

额定值、精度、温度特性、功能、耐环境、散热、尺寸、高度等

除了安装方法外,各电阻还有其性能、特性、尺寸相关要求。为了满足个别要求,譬如即使想要进行表面安装,有的表面安装类型的电阻器也无法对应。此外,有的情况下也会出现为了对应苛严的环境条件而限制事项增多、选项少等折中方案。在进行电阻的选择时,必须从性能、特性、尺寸、安装方法等全局角度出发进行研究。

【贴片电阻的选定】

在选择贴片电阻时,必须满足性能、特性等固有的要求事项,一般情况下按照以下步骤选定将会收到事半功倍的效果。

1)选择单个贴片电阻或复合贴片电阻。

2-1)单个贴片电阻时,选择厚膜贴片电阻或薄膜贴片电阻。

2-2)复合贴片电阻时,选择多联贴片电阻(独立威廉希尔官方网站 )或片式型网络(并联威廉希尔官方网站 )。

3)根据使用电压(功率)来选择形状。

4)有重复的类型时,根据其他性能进行选定。

审核编辑:黄飞

 

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