貼片電阻詳解
1、前言
本文結合多年工作經驗,以及貼片電阻的一些特性的了解,通過查閱資料總結而成。旨在為硬件工程師提供比較全面的貼片電阻學習資料,方便查漏補缺,同時也能作為一個手冊在工作中需要的時候能夠快速查詢。
2、電阻阻值
2.1常用電阻阻值表
電阻阻值是離散的,并不是所有阻值的電阻都有生廠,要根據需求進行選擇,
常用電阻阻值表如下:
2.2阻值表來源
電阻標準由IEC(國際電工委員會)制定,標準文件為IEC60063和EN60115-2。
電子元器件廠商為了便于元件規(guī)格的管理和選用,同時也為了使電阻的規(guī)格不至太多,采用了統(tǒng)一的標準組成的元件的數值。
電阻的標稱阻值分為E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列,分別使用于允許偏差為±20、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%的電阻器。其中以E24和E96兩個系列為最常用。
“E”表示“指數間距”(Exponential Spacing),它表明了電阻阻值是由公式計算出來的。
字母n指的是E24,E96等標準中的數值24和96,m的取值范圍為0~n-1;這樣,E24有24個基準值,E96有96個基準值,這些基準值再乘以10的x次方,就可以得到各種各樣的電阻值了。
3、電阻絲印
封裝0603以上的電阻(包含0603)在表面都印有絲印。
絲印展示出了2層意義:阻值大小和精度。
常用電阻絲印一般有這幾種情況:
1)帶有三位或者四位數字的絲印
2)帶有字母“R”的絲印
3)帶有數字和R之外字母的絲印
3.1帶有三位或者四位數字的絲印
三位數字表示5%精度的,四位數字表示1%精度的,前面幾位表示數值,最后一位表示10的x次方。
例1:絲印為“103”,則:,5%精度
例2:絲印為“1003”,則:,1%精度
3.2 帶有字母“R”的絲印
帶字母”R”的電阻一般阻值較小,精度多為1%,不過也不絕對,可以把R看作是小數點,前邊的數字為有效值。
例:絲印為“22R0”,將R看作小數點,前面的22表示有效值,讀數為22.0Ω,即精度為22Ω的1%精度電阻。
3.3帶有數字和R之外字母的絲印
這種電阻絲印在0603封裝中比較常見,精度為1%,與之對應的標準為E-96。
E-96規(guī)定:用兩位數字加一個字母作為絲印,實際阻值可以通過查表來獲取,兩位數字表明了電阻數值,字母表明了10的x次方,也需要查表。
例:絲印為“88A”,從下表知,“88”代表8.06,A代表,即阻值:。
4、電阻精度
電阻的精度一般用字母表示:
T:±0.01%
A:±0.05%
B:±0.1%
D:±0.5%
F:±1%
J:±5%
K:±10%
最常用的精度是1%和5%
一般場合使用5%精度,有精度要求的使用1%電阻,比如DCDC,電流采樣,特殊要求的根據實際情況選擇更高精度的。
5、電阻的封裝
封裝的命名是根據電阻的實際尺寸來的—英寸單位
例子:
0402實際尺寸:1mm*0.5mm 0.04英寸*0.02英寸 0402
常用的電阻封裝有:
01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、1218、2010、2512
目前一般電子產品主要用0402,0603封裝的,要求功率高點的用1206的,手機或者穿戴設備會用到更小封裝,比如01005,0201等。
6、電阻的功率
6.1電阻額定功率與封裝
電阻的額定功率主要由封裝決定,但也不是絕對的,還跟電阻的工藝(薄膜還是厚膜),品牌,阻值大小等有一定關系。
如果上網查功率與封裝的關系的話,會有一些網友給出功率與封裝表格,那并不一定總是正確的,使用時需要謹慎。
下面列一些廠家的電阻與額定功率的關系表格。
同一封裝,不同品牌的電阻功率可能不同。
同一封裝,不同精度的電阻功率可能不同。
同一封裝,不同阻值的電阻功率可能不同。
6.2電阻額定功率與溫度的關系
需要注意的是,上一小節(jié)提供的額定功率是在70℃條件一下的,如果溫度超過70℃,其額定功率是會下降的。
并且,R01005和R0201比其它封裝電阻的額定功率,隨溫度升高有下降得更快的趨勢。
R01005和R0201電阻的工作溫度范圍是-55℃~125℃,R0402及其以上工作溫度范圍為:-55℃~155℃。
如下圖是貼片電阻的負荷(額定功率)下降曲線。
注1:曲線①使用于01005,0201產品,曲線②使用于0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512產品。
注2:當電阻使用的環(huán)境溫度超過70℃時,其額定負荷(額定功率)按照上述曲線下降。
7、電阻的額定電壓
電阻是有額定耐壓值的,不能超過額定耐壓值使用。
1、材質相同(厚膜)的額定電壓,各品牌相差不大。
2、材質不同,額定電壓有差別,薄膜要比厚膜要低。
3、封裝越大,額定電壓升高。
8、電阻的溫漂
8.1電阻溫度系數TCR
電阻溫度系數(temperature coefficient of resistance 簡稱TCR)表示電阻當溫度改變1攝氏度時,電阻值的相對變化,單位為ppm/℃,ppm(part per million)百萬分之幾。
溫度系數= (R-Ra)/Ra ÷ (T-Ta) × 1000000
Ra: 基準溫度條件下的阻值
Ta: 基準溫度20℃
R: 任意溫度條件下的阻值
T: 任意溫度
一般常用電阻溫度系數的范圍為:-200~500ppm/℃
8.2電阻溫漂影響
例:100ppm/°C電阻溫度系數的貼片電阻器,從基準溫度20°C到100°C時的阻値變化率是?
阻值變化率=溫差*溫度系數/100萬=(100-20)*100/1000000=0.8%
9、0Ω電阻
9.1-0Ω電阻的作用
1、方便測試電流
2、兼容設計,跳線
3、模擬地,數字地分開,單點接地
4、占個位置(可換成其它阻值的電阻,也可換成磁珠)
5、做電路保護,充當低成本熔絲
9.2-0Ω電阻阻值多大
根據電阻標準文件EN60115-2,0Ω電阻實際最大阻值10mΩ,20mΩ,50mΩ可選,實際查詢各個廠家,普通0Ω電阻的阻值最大可達50mΩ
9.3-0Ω電阻過流能力
需要注意的是,不同廠家的0Ω電阻過流能力并不相同,可從下表看出:
如果需要能過超大電流的0Ω電阻,也是有的,只不過這種電阻就不常規(guī),如下圖羅姆的超大過流能力的0Ω電阻,單個可達到20A-60A,阻值最大只有0.5mΩ,不過價格也非常貴。
10、知識拓展
羅姆ROHM官網:https://www.rohm.com.cn/
睿思電阻:https://www.resistor.today/
國巨YAGEO:https://www.yageo.com/en/Product/Overview#rchip
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原文標題:貼片電阻詳解
文章出處:【微信號:QCDZYJ,微信公眾號:汽車電子工程知識體系】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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