電阻的峰值特性及可靠性設(shè)計(jì)要求

電阻通常都會有一個標(biāo)準(zhǔn)的阻值、功率及最大耐壓，除此常規(guī)參數(shù)以外，很少有人關(guān)注電阻的峰值特性，也不會計(jì)算，更不用提可靠性要求了，其實(shí)器件的失效往往就在這些不關(guān)注的地方。電阻的峰值功率和峰值電壓是變化的，不同的阻值會有不同的要求，一些專業(yè)的廠商通常都會給出這些參數(shù)曲線，峰值參數(shù)會有兩個測試標(biāo)準(zhǔn)，一個就是可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn)，一個就是不可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn)，下面就以貼片1206封裝的貼片電阻做一個分析和計(jì)算。

可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn)，要求脈沖周期tp/脈沖時間ti大于等于1000，其最大功率和最大電壓需要滿足曲線所標(biāo)注的要求，可重復(fù)的脈沖標(biāo)準(zhǔn)如下圖1所示。

比如100電阻，脈沖電壓Vi=10V，脈沖時間ti=10us，脈沖周期為tp=10ms，計(jì)算其是否符合要求。

功率P=10V*10V/100=1W，其中tp/ti=1000，若按照正常的設(shè)計(jì)計(jì)算1206封裝功率最大也就1/4W，此應(yīng)用的功率已達(dá)到2W，很多人以為這肯定是不合格的，但有一點(diǎn)這是脈沖功率，一般的規(guī)格書是不會給出脈沖功率的，所以給設(shè)計(jì)者就帶來了困惑，雖然這種應(yīng)用看起來是超出規(guī)格，但在實(shí)際應(yīng)用中也并未損壞，這又是為什么呢？

當(dāng)然我們可以去查閱正規(guī)的電阻規(guī)格書，里面是會有詳細(xì)的規(guī)格的。以下是國巨貼片1206電阻規(guī)格書中的數(shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)格書最大功率與時間關(guān)系曲線要求（圖2），在10us里面對應(yīng)的最大可重復(fù)脈沖功率為2W，說明功率符合要求。同時根據(jù)最大電壓與時間關(guān)系曲線要求（圖3），對應(yīng)10us時間的最大電壓為400V，說明電壓也符合要求，此應(yīng)用是沒有任何風(fēng)險(xiǎn)的。

可重復(fù)性脈沖還有一種情況，就是其脈沖為指數(shù)規(guī)律型，這種脈沖的要求ti=0.5τ，tp/ti也是大于等于1000，其脈沖要求如下圖4所示。

上面講的是可重復(fù)性脈沖，意思就是按照一定的周期tp持續(xù)輸出這種脈沖ti，考量電阻規(guī)格是否在合格范圍內(nèi)，從圖2里還可以看到另外一條虛線，明顯比可重復(fù)性脈沖的數(shù)值要高很多，這條曲線就是不可重復(fù)性脈沖，也就是說電阻瞬間來了一個沖擊電壓，但這個電壓不常有，比如打雷之類的浪涌，這個就叫做單脈沖峰值功率，那么電阻能否承受得住呢？

比如10K電阻，脈沖電壓Vi=250V，瞬間脈沖時間ti=10us，計(jì)算其是否符合要求。

此時功率P=250V*250V/10K=6.25W，對照圖2所示，10us的單脈沖最大峰值功率為10W，對照圖3最大峰值電壓為400V，所以此脈沖沖擊也是安全可靠的。

這個單脈沖峰值功率也是有限制的，一般廠家給出這個沖擊時間起碼間隔2小時以上，并且這個沖擊對電阻本身是有損傷的，一般也就在1000次左右，此電阻就會失效。

所以說在計(jì)算電阻非正常工作時，就需要考慮脈沖的情況，脈沖通常最是非常危險(xiǎn)的，也很難計(jì)算，根據(jù)以上的分析計(jì)算，我想大家應(yīng)該知道怎么去應(yīng)用了。