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史上最详细的电阻科普文章,小小电阻藏着大奥秘

作者:时间:2018-09-26来源:网络收藏

  薄膜就是氧化铝陶瓷基底上通过真空沉积形成镍化铬薄膜,通常只有0.1um厚,只有厚膜的千分之一,然后通过光刻工艺将薄膜蚀刻成一定的形状。Thin Film工艺在此前电容和电感的文章中已经提到过多次了,光刻工艺十分精确,可以形成复杂的形状,因此,薄膜电容的性能可以控制的很好。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201809/392306.htm

  上图出自panasonic chip resistors

  2.2 可变

  可变电阻就是电阻值可以变化,可以有两种:一是可以手动调整阻值的电阻;另一种就是电阻值可以根据其他物理条件而变化。

  2.2.1

  上中学的时候,应该都使用过滑动变阻器做实验,动一动滑动变阻器,小灯泡可以变亮或变暗。滑动变阻器就是,原理都是一样的。

  ,通常分成了三种:

  Potentiometer

  电位器或分压计,这是一种三端口器件。电位器被中间抽头分成两个电阻,通过中间抽头可以改变两个电阻的阻值,就可以改变分得的电压。

  Rheostat

  变阻器,其实就是电位器,唯一的区别就是变阻器只需要用到两个端口,纯粹一个可以精确调整阻值的电阻。

  Trimmer

  微调器,其实也是电位器,只不过不需要经常调整,例如设备出厂的时候调整一下即可,通常需要用螺丝刀等特殊工具才能调整。

  2.2.2 敏感电阻

  敏感电阻是一类敏感元件,这类电阻大都对某种物理条件特别敏感,该物理条件一变化,电阻值就会随着变化,通常可以用作传感器, 例如光敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻等等。在电路设计应用比较多的应该是热敏电阻和压敏电阻,常用作保护器件。

  热敏电阻

  上图出自Murata Application Manual - PTC

  PTC就是正温度系数电阻,通常有两种:一种是陶瓷材料,叫CPTC,适用于高电压大电流场合;另一种是高分子聚合物材料,叫PPTC,适用于低电压小电流场合。

  陶瓷PTC,其电阻材料是一种多晶体陶瓷,是碳酸钡、二氧化钛等多种材料的混合物烧结而成。PTC温度系数具有很强的非线性,当温度超过一定阈值时电阻会变得很大,相当于断路,从而可以起到短路和过流保护的作用。

  同时还有负温度系数电阻,即NTC就不详细介绍了。

  压敏电阻

  上图出自Varistor and the Metal Oxide Varistor Tutorial

  压敏电阻通常都是金属氧化物可变电阻,即Metal Oxide Varistor(MOV),其电阻材料是氧化锌颗粒和陶瓷颗粒混合后一起烧结成型。MOV的特性就是当电压超过一定阈值的时候,电阻迅速下降,可以通过大电流,因此可以用于浪涌防护和过压保护。

  将氧化锌陶瓷采用和MLCC类似的工艺制作成多层型压敏电阻,即 MLV。MLV封装较小,通常是片状的,额定电压和通流能力都比MOV小很多,适用于低压直流场合。

  三、电阻的应用与选型

  电阻的厂商主要有国巨、松下、罗姆、威世、还有国内的风华高科等等。

  3.1 电阻的应用

  基本上没有电路板会不用电阻,任何电路板上使用最多的器件就是电容和电阻。各种上下拉电阻,反馈电阻等等。水平有限,简单讲述一下。

  热效应

  根据焦耳定律,电流流过电阻就会发热。电阻的热效应的应用也有很多,电热毯、电火桶、电水壶。

  对于一些室外应用的电子设备,特别对于一些集成有高性能CPU的SOC,对工作温度要求很苛刻,大都只能满足商业级应用,大冬天在东北,零下三十多度,温度太低,很可能开不了机。通常都会加一个大功率电阻做预加热功能,当温度上来后,设备启动了再关掉。之所有关掉,因为设备自己工作的功耗也会发热,可以保持温度。

  作为硬件工程师,经常要跑到环境实验室去定位问题。为了复现一个高温问题,需要跑到环境实验室搭测试环境,关键温箱就那么几个,还要预约,经常要排队太麻烦了。于是我就自己作了一个再简单不过的定位神器,就是给水泥电阻焊一个DC电源座子,然后插各种电源适配器,调整温度。然后往某某芯片上放个几分钟,没有问题,再换一个,问题复现,问题聚焦到某个芯片上,在自己的工位上就完成高温问题的定位。



关键词: 电阻 可调电阻

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