電阻可靠性相關(guān)的參數(shù) | |||||
一、電阻器降額規(guī)范 穩(wěn)態(tài)功率與瞬態(tài)功率 穩(wěn)態(tài)功率 功率降額是在相應(yīng)的工作溫度下的降額,即是在元件符合曲線所規(guī)定環(huán)境溫度下的功率的進(jìn)一步降額,采用P=V2/R公式進(jìn)行計(jì)算。 為了保證電阻器的正常工作,各種型號(hào)的電阻廠家都通過(guò)試驗(yàn)確定了相應(yīng)的降功率曲線,因此在使用過(guò)程中,必須嚴(yán)格按照降功率曲線使用電阻器。 當(dāng)環(huán)境溫度定于額定溫度時(shí)(T<Ts)可以施加60%額定功率,不需要考慮溫度降額。當(dāng)環(huán)境溫度高于額定溫度的時(shí)候,需要考慮溫度降額,應(yīng)該進(jìn)一步降額功耗使用, P=PR(0.6+(Ts-T)/(Tmax-Ts)) PR是額定功耗; T是環(huán)境溫度; Tmax是零功耗時(shí)最高環(huán)境溫度。 瞬態(tài)功耗 不同廠家,電阻脈沖功耗和穩(wěn)態(tài)功率的轉(zhuǎn)換曲線不同,具體應(yīng)用時(shí),要查詢轉(zhuǎn)換缺陷,將瞬態(tài)功率轉(zhuǎn)換為穩(wěn)態(tài)功率,然后在此基礎(chǔ)上降額。 廠家額定環(huán)境溫度為70℃,低于這個(gè)溫度的時(shí)候,直接按照60%進(jìn)行降額。當(dāng)超過(guò)這個(gè)溫度的時(shí)候,額定曲線是一個(gè)斜線。降額曲線也按照,最大溫度的降額為121℃,然后繪制一條紅色的斜線,按照斜線進(jìn)行降額。 瞬態(tài)降額只要時(shí)間足夠短,電阻可以承受比額定功率大得多的瞬態(tài)功率。要參考廠家資料中的最高過(guò)負(fù)荷電壓參數(shù),再在此基礎(chǔ)上降額。 1、合成型電阻器 1.1概述 合成型電阻器件體積小,過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng),但它們的阻值穩(wěn)定性差,熱和電流噪聲大,電壓與溫度系數(shù)較大。 合成型電阻器的主要降額參數(shù)是環(huán)境溫度、功率和電壓。 1.2應(yīng)用指南 a)合成型電阻為負(fù)溫度和負(fù)電壓系數(shù),易于燒壞。因此限制其電壓是必須的。 b)在潮濕環(huán)境下使用的合成型電阻器,不宜過(guò)度降額。否則潮氣不能揮發(fā)將可能使電阻器變質(zhì)失效。 c)熱點(diǎn)溫度過(guò)高可能導(dǎo)致合成型電阻器內(nèi)部的電阻材料永久性損傷。 d)為保證電路長(zhǎng)期工作的可靠性,電路設(shè)計(jì)應(yīng)允許合成型電阻器有±15%的阻值容差。 1.3降額準(zhǔn)則 合成型電阻器的降額準(zhǔn)則見(jiàn)下表。 合成型電阻器降額準(zhǔn)則 2、薄膜型電阻器 2.1概述 薄膜型電阻器按其結(jié)構(gòu),主要有金屬氧化膜電阻器和金屬膜電阻器兩種。 薄膜型電阻器的高頻特性好,電流噪聲和非線性較小,阻值范圍寬,溫度系數(shù)小,性能穩(wěn)定,是使用最廣泛的一類電阻器。 薄膜型電阻器降額的主要參數(shù)是電壓、功率和環(huán)境溫度。 2.2應(yīng)用指南 a)各種金屬氧化膜電阻器在高頻工作情況下,阻值均會(huì)下降(見(jiàn)元件相關(guān)詳細(xì)規(guī)范)。 b)為保證電路長(zhǎng)期工作的可靠性,設(shè)計(jì)應(yīng)允許薄膜型電阻器有一定的阻值容差,金屬膜電阻器為±2%,金屬氧化膜電阻器為±4%,碳膜電阻器為±15%。 2.3降額準(zhǔn)則 3、電阻網(wǎng)絡(luò) 3.1概述 電阻網(wǎng)絡(luò)裝配密度高,各元件間的匹配性能和跟蹤溫度系數(shù)好,對(duì)時(shí)間、溫度的穩(wěn)定性好。 電阻網(wǎng)絡(luò)降額的主要參數(shù)是功率、電壓和環(huán)境溫度。 3.2應(yīng)用指南 為保證電路長(zhǎng)期工作的可靠性,設(shè)計(jì)中應(yīng)允許電阻網(wǎng)絡(luò)有±2%的阻值容差。 3.3降額準(zhǔn)則 4、線繞電阻器 4.1概述 線繞電阻器分精密型與功率型。線繞電阻器具有可靠性高、穩(wěn)定性好、無(wú)非線性,以及電流噪聲、溫度和電壓系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)。 線繞電阻器降額的主要參數(shù)是功率、電壓和環(huán)境溫度。 4.2應(yīng)用指南 a)在II級(jí)降額應(yīng)用條件下,不采用繞線直徑小于0.025mm的電阻器。 b)功率型線繞電阻器可以經(jīng)受比穩(wěn)態(tài)工作電壓高得多的脈沖電壓,但在使用中應(yīng)作相應(yīng)的降額。見(jiàn)附錄D(參考件)。 c)功率型線繞電阻器的額定功率與電阻器底部散熱面積有關(guān),在降額設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮此因素。見(jiàn)附錄E(參考件)。 d)為保證電路長(zhǎng)期工作的可靠性,設(shè)計(jì)應(yīng)允許線繞電阻器有一定的阻值容差:精密型線繞電阻器為 ±0.4%;功率型線繞電阻器為±1.5%。 4.3降額準(zhǔn)則 5、熱敏電阻器 5.1概述 敏電阻器具有很高的電阻—溫度系數(shù)(正或負(fù)的)。 敏電阻器降額的主要參數(shù)是額定功率和環(huán)境溫度。 5.6.5.2應(yīng)用指南 a)負(fù)溫度系數(shù)型熱敏電阻器,應(yīng)采用限流電阻器,防止元件熱失控。 b)任何情況下,即使是短時(shí)間也不允許超過(guò)電阻器額定最大電流和功率。 c)為保證電路長(zhǎng)期可靠性的工作,設(shè)計(jì)應(yīng)允許熱敏電阻器阻值有±5%的容差。 4.3降額準(zhǔn)則 其他幾個(gè)參數(shù): 額定電壓:由阻值和額定功率換算出的電壓。 最高工作電壓:允許的最大連續(xù)工作電壓。在低氣壓工作時(shí),最高工作電壓較低。 老化系數(shù):電阻器在額定功率長(zhǎng)期負(fù)荷下,阻值相對(duì)變化的百分?jǐn)?shù),它是表示電阻器壽命長(zhǎng)短的參數(shù)。 電壓系數(shù):在規(guī)定的電壓范圍內(nèi),電壓每變化1伏,電阻器的相對(duì)變化量。 噪聲:產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏,包括熱噪聲和電流噪聲兩部分,熱噪聲是由于導(dǎo)體內(nèi)部不規(guī)則的電子自由運(yùn)動(dòng),使導(dǎo)體任意兩點(diǎn)的電壓不規(guī)則變化。 在高于絕對(duì)0°(-273℃或Ok)的任何溫度下,物質(zhì)中的電子都在持續(xù)地?zé)徇\(yùn)動(dòng)。由于其運(yùn)動(dòng)方向是隨機(jī)的,任何短時(shí)電流都不相關(guān),因此沒(méi)有可檢測(cè)到的電流。但是連續(xù)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)序列可以導(dǎo)致Johnson噪聲或熱噪聲。電阻熱噪聲的幅度和其阻值有下列關(guān)系; 式中,Vn是噪聲電壓,以V為單位;Kb是玻爾茲曼常數(shù),1.38×10(-23)J/K;T是溫度,以K為單位;R是電阻,以Ω為單位;B是帶寬,以Hz為單位。 二、對(duì)電阻壽命影響的因素 1.溫度,溫度過(guò)高可以很快使其燒毀 2.環(huán)境的酸堿度,直接腐蝕電阻導(dǎo)致其損壞 3.外力,超過(guò)一定的力的限度,電阻就會(huì)斷裂 所以要是電阻壽命延長(zhǎng),散熱要好,防止燒毀,環(huán)境要干燥,無(wú)污染物,避免外力作用。 電阻值大的電阻,壽命相對(duì)會(huì)長(zhǎng) 1M歐的電阻阻值很高,在低壓中使用時(shí)由于功率消耗少,工作環(huán)境影響甚微,一般壽命都很長(zhǎng),不需要特別注意(相對(duì)其他如電解電容等元件)。有問(wèn)題大都是在高壓工作時(shí)產(chǎn)生的。 高壓工作時(shí),電阻的制造工藝、使用材質(zhì)都有相當(dāng)?shù)囊?要考慮使用功率往往會(huì)用到最大的可能(電阻的安全功率值是實(shí)際工作功率的兩倍以上,有些產(chǎn)品設(shè)計(jì)不當(dāng),往往使用功率和電阻額定功率值過(guò)于接近);所以溫度的耐受能力是最基本的要求。而瞬間脈沖電壓和涌浪電流也會(huì)對(duì)電阻造成致命的打擊,對(duì)于引腳焊接不良,絕緣制程有瑕疵的產(chǎn)品,不用多久就崩潰燒毀.正確使用的電阻,使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上不成問(wèn)題。 所以像1M歐這樣的高阻值電阻是有區(qū)分高壓和一般用途的.高壓專用的電阻價(jià)格比一般電阻高數(shù)倍,不過(guò)電阻終究是低價(jià)元件,而且在高壓使用的電阻數(shù)量不是很多。對(duì)于高壓大電流的場(chǎng)景,留有足夠的降額設(shè)計(jì),有效提高電阻的壽命。
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| 發(fā)布時(shí)間:2018.11.12 來(lái)源:電源適配器廠家 |
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