電阻器沒有固定額定環(huán)境溫度的原因

一般IC或者一些無源的器件，都會有一個額定的環(huán)境溫度值。

但是在電阻的datasheet上面，一般都沒有一個固定的溫度，卻提供一個曲線。并且一些特性是基于“工作在額定功耗”，環(huán)境溫度為“70°C”條件下的特性。

表1.1

正是由于上述的表述方式，所有有些資料并不是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌焉蠄D中70°C稱為電阻的額定溫度，所以有些工程師也很困惑的是：為什么電阻可以超過他的額定功率去使用？

圖1.1

其實(shí)，不管是無源器件也好，有源器件也好，其某個位置的溫度極限，是由其材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、自散熱的條件決定的。其自身如果發(fā)熱量很少，或者發(fā)熱量比較確定，則規(guī)格書會給一個明確的額定環(huán)境溫度。這樣便于設(shè)計(jì)。但是如果是其自身發(fā)熱量比較大，則需要根據(jù)其自身功耗產(chǎn)生的熱量，疊加到環(huán)境溫度中，計(jì)算兩個疊加之后對其自身不能造成不可恢復(fù)的傷害，來約定其額定環(huán)境溫度的。這也就是說：自身功耗變化比較大的器件，其額定的環(huán)境溫度是動態(tài)的。最典型的就是：電阻。

從能量的角度，電阻是一個耗能元件，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。任何物體都存在電阻，導(dǎo)體也不例外。大家可能有這樣的體驗(yàn)，電飯煲在煮飯的時(shí)分，導(dǎo)線會有些許發(fā)熱，究其緣由就是由于制造導(dǎo)線的銅存在電阻，固然電阻很小，但是在煮飯的大電流狀況下仍會耗費(fèi)局部電能，以熱的方式分發(fā)出來，如圖所示。

圖1.2

所有有電阻的地方就會有發(fā)熱。

電阻器的功率其實(shí)就是表示它的最大允許電流。譬如：一只阻值為R1，額定功率為2W的電阻器，他允許的最大功率就是2W。

電阻器在電路中起到限流、分壓等作用。電阻器通過電流時(shí)自身會消耗功率產(chǎn)生熱量，所以電阻器要標(biāo)注能夠承受的功率，1/4W就表示承受功率不能超過0.25瓦。

參考公式：功率=電流2x電阻值

即：P=I2R

電阻2w的意思：表示該電阻的額定最大耗散功率，也就是該電阻允許的最大發(fā)熱功率。

圖1.3

什么是電阻器的額定功率

電阻器的額定功率是指電阻器在一定的氣壓和溫度下長期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。如果電阻器上所加電功率超過額定值，電阻器就可能被燒毀。電阻器額定功率單位為瓦，用字母“W”表示。

電阻器的額定功率也是按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注的，標(biāo)稱值有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、1OW等。如收音機(jī)、電視機(jī)的大多數(shù)電路使用的是1/8W和1/4W電阻器，在電源電路中就要用到1W以上的電阻器。

由于電阻本身是發(fā)熱的，并且其功率從0W到額定功率都有可能。而在其功率變化的時(shí)候，能夠允許的環(huán)境溫度可以變化。所以，一般電阻工藝，在生產(chǎn)的時(shí)候選擇在70℃同時(shí)滿足其額定功率。隨著其實(shí)際功率的下降，疊加在電阻上面的功率產(chǎn)生的總的溫升也可以下降，那么，電阻能夠承受的環(huán)境溫度可以相應(yīng)的提升。

我們?yōu)榱宋锉M其用，所以實(shí)際使用的過程中，提供一條曲線，線性的標(biāo)稱電阻的額定功率和額定電阻的線性關(guān)系。

圖1.4

如圖1.4所示，當(dāng)電阻達(dá)到100%額定功率時(shí)，其可以接受的環(huán)境溫度為70℃。當(dāng)其實(shí)際功率下降時(shí)，其可以承受的環(huán)境溫度不斷上升，直到其功率為0時(shí)，可以承受大約125℃的環(huán)境溫度。