1. 电阻选型
电阻选型
- 作者：吴思含（Witheart）
- 更新时间：20250810
概要：本文介绍了四种常见电阻类型的工作原理与特点，并详细分析了电阻选型时应关注的参数，包括阻值、封装、功率、耐压、精度等。同时对阻值编码方式进行了说明，适用于不同精度等级的应用场景。
本文为《硬件设计36讲》笔记，讲师Trent Wang。
https://www.yuanzige.com/course/detail/80014
1. 四种常见电阻类型及典型代表
1.1 薄膜电阻
- 原理：在绝缘基板上沉积导电薄膜（如碳、金属或金属氧化物），通过刻蚀调整阻值。
- 特点：体积小、精度较高、稳定性好。
- 典型电阻：碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、玻璃釉电阻。
1.2 线绕电阻
- 原理：用合金电阻丝（如镍铬、康铜）绕在陶瓷或塑料骨架上制成。
- 特点：功率大、耐高温、精度高，但高频性能较差。
- 典型电阻：功率线绕电阻、精密线绕电阻、高频线绕电阻。
1.3 实心电阻
- 原理：由导电材料（如碳粉）和粘合剂混合压制而成。
- 特点：结构简单、成本低，但稳定性较差。
- 典型电阻：碳质实心电阻、有机实心电阻。
1.4 特种电阻（敏感电阻）
- 原理：电阻值随外界环境（如温度、光、压力等）变化。
- 特点：用于检测或控制特定物理量。
- 典型电阻：热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻。
2. 选型要点
2.1 综合参数
- 阻值
- 封装
- 精度
- 功率
- 耐压
图片示例：
2.2 降额曲线
- 功率随温度变化而降低
- 工业产品常需考虑环境温度至 85°C
2.3 超压
- 最大工作电压 + 超压 = 瞬时最大电压
2.4 功率
- 推荐按额定功率的 70% 降额使用
| 参数项 | 0201 | 0402 | 0603 | 0805 | 1206 | 1210 | 2010 | 2512 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 功率 | 1/20W | 1/16W | 1/10W | 1/8W | 1/4W | 1/2W | 3/4W | 1W |
| 工作电压 Max | 25V | 50V | 75V | 150V | 200V | 200V | 200V | 200V |
| 跨接额定电流 | 0.5A | 1A | 1A | 2A | 2A | 2A | 2A | 2A |
2.5 电压
- 建议按最高工作电压的 75% 降额使用
2.6 精度
图片示例：
说明：
- 图示中 VSENSE 输出 0.8V，通过误差比较器和负反馈调节占空比，以实现目标电压 Vout
- 精度影响最终输出电压精度
- 使用 5% 精度的电阻，最终电压误差可达 10%
- 改用 1% 精度电阻，误差下降至约 2%
2.7 温度对阻值的影响
- 薄膜电阻温漂小
- 厚膜电阻温漂大
图片示例：
2.8 其他特性
- 工作频率
- 噪声
- 稳定性
3. 阻值表示法
3.1 核心标准系列
- E24 系列（±5% 精度）
- E48 系列（±2% 精度）
- E96 系列（±1% 精度）
- E192 系列（±0.5% 精度）
3.2 编码规则详解
| 系列 | 编码位数 | 结构说明 | 示例及解析 | 特殊表示法 |
|---|---|---|---|---|
| E24 | 3位字符 | AB=有效数字，C=零的个数 | ▶ 102 = 10×10² = 1kΩ | 9R1 = 9.1Ω |
| ▶ 105 = 10×10⁵ = 1MΩ | （R = 小数点） | |||
| E96 | 4位字符 | ABC=有效数字，D=零的个数 | ▶ 1542 = 154×10² = 15.4kΩ | 10R0 = 10.0Ω |
| ▶ 4990 = 499×10⁰ = 499Ω | （R = 小数点） | |||
| E96 | 3位字符 | XY=E96序号，Z=10的幂次 | ▶ 01A = 100×10⁰ = 100Ω | 需查 E96 代码表 |
| （需查代码表） | ▶ 24C = 165×10² = 16.5kΩ |
3.3 关键要点对比
-
小数点规则
- E24：
R用于 <10Ω（如2R7 = 2.7Ω） - E96：
R用于 <100Ω（如49R9 = 49.9Ω）
- E24：
-
有效数字精度
- E24：仅支持 2 位有效数字（10~91）
- E96：支持 3 位有效数字（100~976）
-
E96 三位码速查
- 代码
01→ 阻值 100 - 代码
24→ 阻值 165 - 代码
96→ 阻值 976 - （完整表见标准文档）
- 代码
3.4 典型应用场景
- E24：普通消费电子产品（如充电器、玩具）
- E96：精密仪器、医疗设备、通信模块
- E192：高频电路、航天级设备
96→ 阻值 976- （完整表见标准文档）
3.4 典型应用场景
- E24：普通消费电子产品（如充电器、玩具）
- E96：精密仪器、医疗设备、通信模块
- E192：高频电路、航天级设备