碳復(fù)合電阻器基本原理與應(yīng)用

碳成分電阻器，通常稱為碳復(fù)合電阻器，甚至碳復(fù)合電阻器是一種舊類型的電阻器，目前已不用于新設(shè)備。

多年來(lái)，這些碳成分電阻器被用作許多基于閥門(mén)或電子管的設(shè)備中的主要電阻器類型，從收音機(jī)和電視機(jī)到更專業(yè)形式的電子設(shè)備。

碳成分電阻器能夠承受其所用設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，但與今天的標(biāo)準(zhǔn)相比，其性能在幾個(gè)方面都很差。

碳成分電阻器時(shí)間表

碳組合電阻器或碳復(fù)合電阻器是最早與繞線型一起建立的電阻器類型之一。直到 1960 年代，它們一直以各種形式使用，特別是用于尺寸不是特別重要的基于閥門(mén)或管子的設(shè)備。在 1960 年代，隨著更多晶體管設(shè)備的引入，需要更小、性能更好的電阻器，碳成分電阻器的使用逐漸減少，取而代之的是碳膜或后來(lái)的金屬氧化膜電阻器，盡管它們用于一些專業(yè)應(yīng)用。

可追溯到 20 世紀(jì)初的碳成分電阻器具有非絕緣體。引線纏繞在電阻元件的末端并焊接。完成的電阻器被涂上顏色，以提供其值的編碼。

后來(lái)的款式有一種陶瓷體的形式來(lái)保護(hù)它們。這些通常是更熟悉的，往往在許多較舊的電子管/電子管收音機(jī)中使用。

碳成分電阻器結(jié)構(gòu)

碳成分電阻器內(nèi)的主要電阻元件由精細(xì)研磨或粉末狀碳與絕緣材料（通常是陶瓷和樹(shù)脂）的混合物制成，以將混合物粘合在一起。將混合物在加熱下壓成小棒。

制造后，碳成分棒會(huì)添加鉛。這是通過(guò)將引線壓入桿的兩端，或者使用連接到兩端的金屬帽來(lái)完成的，金屬帽上添加了電線。

棒材被烘烤，然后下一階段是添加涂層，因?yàn)榘舨谋旧矸浅６嗫?，?huì)吸收水分、污垢和油脂，從而改變性能。

雖然有時(shí)有些電阻器沒(méi)有涂層，但大多數(shù)電阻器都有，通常由電阻器周圍的陶瓷圓柱形涂層組成。

通過(guò)改變棒中石墨混合物的成分或延長(zhǎng)它們來(lái)改變電阻。通過(guò)使桿更寬來(lái)增加功率耗散能力，盡管這也會(huì)降低給定混合的電阻。

鑒于制造公差，很難將它們制造到給定值。取而代之的是，它們?cè)谥圃旌蟊环诸?。典型公差僅為 ±20%，但有 ±10% 和偶爾 ±5% 的版本。

制造了 1/4、1/2、1 瓦的值，在某些情況下還制造了高達(dá) 5 瓦的碳成分電阻器類型。

碳成分電阻器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

由于碳成分電阻器的缺點(diǎn)，如今很少使用。然而，碳成分電阻器確實(shí)具有一些優(yōu)點(diǎn)，因此它仍然用于一些專業(yè)應(yīng)用。

優(yōu)勢(shì)：

高能量脈沖能力：碳復(fù)合電阻器或碳成分電阻器能夠承受比當(dāng)今大多數(shù)其他類型的電阻器高得多的能量脈沖。電阻棒的尺寸比電子元件中應(yīng)用更廣的薄膜類型要大得多，并且能夠吸收更多的能量。因此，它們有時(shí)用于可能存在高能脈沖的區(qū)域。

弊：

穩(wěn)定性：碳成分電阻器在穩(wěn)定性方面的性能水平非常差。即使不使用，電阻值也可能在一年內(nèi)變化多達(dá) 5%。熱量也可能改變?cè)撝?。焊接可以使該值改?2% 或 3%，在高達(dá) 70°C 的溫度下運(yùn)行可能會(huì)使該值改變 15% 或更多。

高溫系數(shù)：碳復(fù)合電阻器也表現(xiàn)出非常低的溫度穩(wěn)定性。低于1000 ppm/°C的穩(wěn)定性數(shù)字是可以預(yù)期的。

噪聲：由于電阻元件的顆粒組成和結(jié)構(gòu)，碳成分非常嘈雜。其他形式的電阻器則要好得多。

碳成分電阻器應(yīng)用

雖然碳成分電阻器目前并未被廣泛使用，但它們非常適合某些應(yīng)用。這通常是因?yàn)樗鼈兡軌蛭崭咚沧?，而不?huì)有其他電阻器可能遭受的損壞風(fēng)險(xiǎn)。

浪涌保護(hù)電路

限流電路

其他保護(hù)電路

焊接控制

一些高頻應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)不會(huì)引入電感

盡管碳成分電阻器的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，并且已經(jīng)建立多年，但較低的使用率意味著它們更像是一種專業(yè)產(chǎn)品，并且比其他類型成本更高，盡管它們?nèi)匀幌鄬?duì)便宜。

典型的碳成分電阻器規(guī)格

下面給出了碳成分電阻器的典型性能數(shù)據(jù)，作為性能指南