為什么需要使用“0歐姆電阻”？

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我們直接用PCB走線即可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)“0歐姆”的功能，那我們?yōu)槭裁催€需要焊接一個(gè)“0歐姆電阻”呢?

0歐姆電阻因?yàn)橛幸恍?yīng)用場(chǎng)景不得不使用。所以，我們其實(shí)在電路設(shè)計(jì)的過程中還是經(jīng)常使用到的一個(gè)特殊電阻器。0歐姆電阻又稱為跨接電阻器，是一種特殊用途的電阻，0歐姆電阻的阻值并非真的為零（那是超導(dǎo)體干的事情），正因?yàn)橛凶柚担簿秃统Ｒ?guī)貼片電阻一樣有誤差精度這個(gè)指標(biāo)。電阻廠家對(duì)0歐姆貼片電阻有三個(gè)精度等級(jí)，如圖29.1所示，分別是F檔（≤10mΩ）、G檔（≤20mΩ）、J檔（≤50mΩ）。也就是說，0歐姆電阻的阻值小于或等于50mΩ。正是由于0歐姆電阻的特殊性，所以它的阻值和精度的標(biāo)注方法比較特殊。0歐姆電阻的器件資料都會(huì)標(biāo)注上這些參數(shù)，如圖所示。

我們經(jīng)常在電路中見到0歐姆的電阻，對(duì)于新手來說，往往會(huì)很迷惑：既然是0歐的電阻，那就是導(dǎo)線，為何要裝上它呢?還有這樣的電阻市場(chǎng)上有賣嗎?

1）0歐姆電阻的功能

其實(shí)0歐姆的電阻還是有用的。大概有以下幾個(gè)功能。

（1）作為跳線使用。這樣既美觀，安裝也方便。即我們某個(gè)電路在最終設(shè)計(jì)定稿時(shí)，可能斷開也可能短接，此時(shí)使用0歐姆電阻作為跳線。這樣的操作，很可能避免一次PCB改板?；蛘呶覀儌€(gè)電路板，可能需要做兼容設(shè)計(jì)，我們使用0歐姆電阻實(shí)現(xiàn)兩種電路連接方法的可能性。

（2）在數(shù)字和模擬等混合電路中，往往要求兩個(gè)地需要分開，并且單點(diǎn)連接。我們可以用一個(gè)0歐姆的電阻來連接這兩個(gè)地，而不是直接連在一起。這樣做的好處就是，地線被分成了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在大面積鋪銅等處理時(shí)，就會(huì)方便得多。并且我們可以選擇是否對(duì)兩個(gè)地平面進(jìn)行短接。附帶提示一下，這樣的場(chǎng)合，有時(shí)也會(huì)用電感或磁珠等來連接。

（3）做保險(xiǎn)絲用。由于PCB上走線的熔斷電流較大，如果發(fā)生短路過流等故障時(shí)，很難熔斷，可能會(huì)帶來更大的事故。由于0歐姆電阻電流承受能力比較弱(其實(shí)0歐姆電阻也是有一定的電阻的，只是很小而已)，過流時(shí)就先將0歐姆電阻熔斷了，從而將電路斷開，防止了更大事故的發(fā)生。有時(shí)也會(huì)用一些阻值為零點(diǎn)幾或幾歐的小電阻來做保險(xiǎn)絲。不過不太推薦這樣來用，但有些廠商為了節(jié)約成本，就用此將就了。這樣的用法不安全，極少這樣使用。

（4）為調(diào)試預(yù)留的位置?？梢愿鶕?jù)需要，決定是否安裝，或者其他的值。有時(shí)也會(huì)用*來標(biāo)注，表示由調(diào)試時(shí)決定。

（5）作為配置電路使用。這個(gè)作用與跳線或撥碼開關(guān)類似，但是通過焊接固定上去的，這樣就避免了普通用戶隨意修改配置。通過安裝不同位置的電阻，就可以更改電路的功能或設(shè)置地址。例如，某些電路板的版本號(hào)通過高低電平的方式獲取，我們可以選用0歐姆實(shí)現(xiàn)不同版本高低電平的變更。

2）0歐姆電阻的功率

0歐姆電阻的規(guī)格，一般是按功率來分，如1/8W、1/4W等。表列出了0歐姆電阻不同封裝所對(duì)應(yīng)的通流能力。

不同封裝0歐姆電阻通流能力

3）模擬地和數(shù)字地單點(diǎn)接地

只要是地，最終都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在壓差，容易積累電荷，造成靜電。地是參考0電位，所有電壓都是參考地得出的，地的標(biāo)準(zhǔn)要一致，故各種地應(yīng)短接在一起。人們認(rèn)為大地能夠吸收所有電荷，始終維持穩(wěn)定，是最終的地參考點(diǎn)。雖然有些板子沒有接大地，但發(fā)電廠是接大地的，板子上的電源最終還是會(huì)返回發(fā)電廠入地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連，會(huì)導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥，理由如上，我們可以用以下4種方法解決此問題。

（1）用磁珠連接：磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器，只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用，使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率，以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無法預(yù)知的情況，磁珠不合。

（2）用電容連接：電容隔直通交流，造成浮地，不能實(shí)現(xiàn)等電勢(shì)的效果。

（3）用電感連接：電感體積大，雜散參數(shù)多，不穩(wěn)定。

（4）0歐姆電阻連接：阻抗可控范圍，阻抗足夠低，不會(huì)有諧振頻點(diǎn)等問題。

4）0歐姆電阻如何降額？

0歐姆電阻一般只標(biāo)注額定最大電流，和最大電阻。而降額規(guī)范一般針對(duì)普通電阻，很少單獨(dú)描述0歐姆電阻如何降額。我們可以通過歐姆定律計(jì)算，用0歐姆電阻的額定電流乘以最大電阻，例如，額定電流1A，最大電阻50mΩ，則我們認(rèn)為其能允許的最大電壓為50mV。但是0歐姆在實(shí)際的使用場(chǎng)景中，我們非常難測(cè)試其實(shí)際電壓，一是電壓非常小，二是一般用于短接，短接兩端的壓差是波動(dòng)的。

所以，一般我們簡(jiǎn)化這個(gè)過程，直接使用額定電流降額50%使用。例如，我們用電阻連接兩個(gè)電源平面，電源供電是1A，則我們近似認(rèn)為電源和GND的電流都是1A，按照我們剛剛所述的簡(jiǎn)單降額方法，選擇2A的0歐姆電阻進(jìn)行短接。

審核編輯 黃宇