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电阻-那些你不了解的细节

今天从YAGEO的RC系列电阻说起,讨论一下你和高级硬件工程师的一步之遥。

新的硬件工程师往往对电子元件的参数知之甚少。有些人即使能列出一些,也只是死记硬背,对其因果关系的起源知之甚少。

接下来,让我们从一个材料编号开始,谈谈一个小的表面电阻,我们在设计中需要什么知识,要的参数。

【RC0402JR-07100KL 】 这是一个国巨品牌RC系列中的100K我的简单中文描述涉及三个知识点:

大多数新电工是否只关注电阻的电阻值,因为这是原理设计中最关键的参数。我们在设计中经常考虑的第一件事是电阻值。

众所周知,这种阻值不能随意选择,比如我想用212K对不起,没有厂家生产这样的电阻。即使有,也很小。工程师在选择时可能有利于计算,方便多了。然而,当他们真正批量生产时,他们将遭受供应不足和高成本的痛苦。

然后我们通常选择电阻,比如1K,22K,47K,68K如何定义这样的阻值?

必须提到这一点IEC技术委员

1948年IEC在斯德哥尔摩会议的讨论过程中,第12届技术委员会(无线电通信)一致同意国际标准化最紧迫的话题之一是电阻器和0.1uF以下电容器优先系列。尽管我想让这些系列遵循10√10数系标准化,但在几个国家,由于上述元素针对5√10、10√10和20√110允许偏差标准化已采用12√采用12数系√改变这些国家的商业惯例是不现实的。虽然采用10√10数系更符合ISO但考虑到现实,委员会只能推荐12√10数系表示遗憾。而优先数E6、E12和E1950年巴黎会议接受了24系列提案,随后发布IEC 63号标准(第一版)。

E该系列是由几何级数组成的数列。E该系列首先应用于英国电气工业,因此被使用Electricity这个系列的第一个字母E标志是6√10(10开6次方) 、 12√10 、24√10、48√10、96√10 、192√几何级数为公比,分别称为E6系列、E12系列、E24系列、E48系列、E96系列、E192系列

我们目前常规的贴片电阻值采用E24,E96系列。我们使用系列和相应的电阻转换关系E6来举例:

因此,我们经常选择的电阻值并非不规则。它是根据上述公式计算的近似值,也是标准化史上的历史负担。

谈完这个阻值,我们就来谈谈另外两个不起眼的参数,

目前研发制造电阻的厂家很多,但国巨绝对占据了电阻市场的半边天,还有其他的ROHM,Viking,厚生,广东风华,华新科技在小规模市场做得很好。

而国巨的指一般厚膜电阻。国家巨头在电阻研发方面进行了许多细分市场,如汽车专用汽车规格电阻、薄膜电阻、特殊高耐压陶瓷电阻和金属氧化物电阻。这是一般消费电子最常用的RC系列。

讲到这里跟他家讲一个我的研发经历,曾经一个产品上选择一颗0805封装的电阻用于对输入信号做限流处理,输入信号是通过一个塑料端子利用线束引入的,需要在组装的时候进行接插件的对插。

起初,我们的大规模生产非常顺利,几乎没有坏处。后来,由于市场情况,我们将电阻品牌从国巨转变为Viking,奇怪的事情发生了,

每批都会有几个板的电阻故障。故障模式是电阻值变大。后来,经过大量的实验验证,确认了连接器在连接过程中的原因PCB变形导致电阻应力失效,从这个角度来看,国巨的电阻在可靠性方面确实更好。

虽然本身确实是一个设计问题,但不难看出,在组件的选择关注组件的选择。每个公司都有自己的系统标准,生产的标称参数可能相同,但工厂检验标准和生产过程控制并不完全相同。

二极管也会出现同样的问题,mos你可以先管上,我将在下面的文章中分享失败案例 。

OK,这里的讨论肯定不是结束,其实才刚刚开始,因为电阻还有很多重要的参数我们不谈。

另一个非常重的电阻参数是,常用的精度分为5%和1%两种。在设计电路的过程中,特别是对于模数转换电路或模拟运输电路,我们经常需要选择精度为1%的电阻,对于上下拉电阻、限流电阻等要求较低的场景,我们可以使用5%的精度。

在设计中,我们经常认为5%的电阻必须便宜,1%的电阻会贵得多,所以我们在选择时往往会选择5%以上的电阻。事实上,这是不同的情况。如果在大规模生产过程中,从生产可制造性的角度选择相同参数的任何参数都是有益的。在整个生产过程中,减少材料类型,增加单一材料的消耗是最经济的。

另外,对于电阻精密模拟电路也经常受到关注。电子产品的设计往往需要考虑产品的工作环境。我们设计的产品不仅要在零下10度正常工作,还要在50度的高温环境中正常工作。在这里,工程师需要考虑各种设备的温度漂移和自己的设计冗余,以及它是否能够承受测试,除了电阻,这方面最值得注意的是三极管,这将在单独的章节中解释,

接下来我们再来看看RC0402中的信息0402,几年的工程师应该明白,目前的制造技术实际上是小型化,电阻也不例外,早在2018年电子元器件缺货,许多大工厂发布消息,不生产大包装设备,巨头也大包装价格,毕竟,对于一般型号必须是尺寸越小,成本越低,对制造商的利润越充足。这一点在MLCC市场表现更为严峻。

当时大厂几乎是一样的,要么缺货,要么涨价。据说是推动整个行业小规模化的措施,但现在似乎变化不大。毕竟今年缺的是芯片,今年电阻更多的是看热闹。

不同电阻的包装对应不同的功率,是的,这也是电阻的一个非常重要的参数。一些工程师对电阻功率关注不够。他们在设计中盲目小规模,最终导致各种产品烧毁和故障。小规模同时用于加工,PCB的CAF,以及耐压和爬电距离的挑战,本文在后期进行了深入的解释 。

根据国家巨大规格书的截图(如上所示),不同包装尺寸的电阻对应的功率不同,甚至相同包装的电阻也会显示不同的功率,因为一些电阻系列提高了功率,可以承受更高的功率。

说到这里,我不得不提到电阻问题,因为这种耐压实际上与功率有关。

许多工程师对电阻的耐压性感到惊讶。电阻的原理是阻碍电流。为什么会有耐压?

是的,电阻具有耐压性可以先根据datasheet电阻耐压与封装的基本关系如下:

然而,仅仅关注这种关系是远远不够的,因为规范中的耐压计算公式有以下规定

V = √(P * R),假设我们在设计中确定了包装,那么电阻的耐压值就与电阻值有关,此时要特别注意电阻的耐压参数。

例如,我们设计了一个信号前滤波电路,选择了0402的1/16W如果我们的电阻是10,K,电阻两端最高电压为:√(10K* 1/16W)= 25V。如果我们在电阻两端加电压25V,事实上,这也表明功率已经达到了标称功率值。此时的耐压值不是0402对应的50V耐压值。

好了,说了很多,最后想说datasheet中提到的电阻,从而引申出,规格书中没有提到0R电阻参数从1开始Ω开始的,其实对于0R在数据手册中使用电阻Jumper因为0R电阻往往像跳线

0R电阻的真实电阻一般设计为20mR或者50mR,它们能流过的电流也是根据电阻值和功率相应计算的。R我将在下面的文章中继续解释电阻的用法。请期待。

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