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電路設計要考慮的電阻問題

作者:不詳 ; 發布時間:2017-3-15 14:43:13 ; 來源:互聯網  點擊:

進行精密電子設計或進行最壞情況的詳細分析時,我們需要考慮一些在其它應用中并不重要的參數。其中之一就是對電阻的容差的考量,事實上,不管你采用的電阻的阻值是大是小,容差都必然存在。但其并沒有為你電路中電阻的最大和最小值進行限定。

容差:定義了生產時電阻的實際阻值與標稱阻值之間差異的范圍。一個標稱值為1000Ω的電阻如果容差為±5% ,那么該電阻的取值范圍在950Ω到1050Ω之間。我們希望這一數值是固定的,不會隨著時間而變化。但事實并非如此,工程師必須要考慮設計中的容差,并且要保證所設計的電路在工作時限內正常工作。

溫度系數:該系數描述了電阻的阻值隨溫度的改變而變化的現象,其單位是ppm/K(即10^-6/K);當然將其中的K換成℃作單位也是一樣;通常的溫度系數值有5,10,20,100。比如說有一個1000Ω的電阻,其溫度系數為100ppm/K,當其經歷±60K的溫度變化時(設初始溫度300K,變化范圍240-360K),那么其阻值將有±6Ω的變化。當然,溫度系數越小的電阻,價格也當然更高。


電阻變化與溫度變化的計算


電阻自身發熱:對于高精度的電路來說,有時候還必須考慮電阻的功耗問題。電阻有特定的熱阻,其單位是℃/W。工程師應該知道電阻內的功率損耗;這將導致電阻的溫度上升,并最終影響到電阻的阻值。

在確定你所使用的電阻的最大最小值時,你必須考慮容差,溫度系數電阻自發熱的影響。在進行分析的時候,你可能注意到一些參數是可以忽略的,或者不同精確地考慮,但你必須首先先對其有一定的了解,然后才能確定其重不重要。

對于一些精密電路而言(如放大器中的增益級),有必要對電阻進行匹配,并確保其阻值在要求的范圍內,并且具有相同的溫度系數。

在某些電路上,確保某些關鍵電阻的定位也是至關重要的,這樣才能保證電阻的兩端的溫度是相同的。否則還需要考慮塞貝克效應。當使用強制氣流時,有必要保證電阻垂直與氣流,從而不會將一段的熱量傳遞到另一端,從而達到該組件溫度的均衡。

 
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