什么是电阻器？电阻器选型应该注意什么？
时间：2021-03-22 10:02
关于电阻器，特别是薄膜贴片电阻器在各个领域都十分常用。对于初学者而言，电阻器的选型无非就是选择阻值的大小与封装规格，但是对于电阻器的物理特性理解得并不深刻。
在普通的应用场合，或者是做毕业设计，这种理解问题不大。但是在实际的产品设计中，需要考虑到电阻器的方方面面，把各种参数都考虑在内，这样的产品才有可能在各种使用环境中都稳定可靠。
什么是电阻器？
这是个简单的概念，专门设计成能阻碍电子流动的元器件，即电阻器。事实上自然界中任何物质都会对电子产生阻力，只是大小有区别而已。标准的阻值例如：10Ω、100Ω、1KΩ、1MΩ等。
常用的参数
从电路设计的角度来看，首先想到的参数就是电阻值，它影响着电流的计算：
I=U/R；
同时也涉及到功率的计算：
P=I²R；
此外还有其它分压偏置等电路的计算。
如果从PCB设计的角度来考虑，首先要确定的是电阻器封装的类型和尺寸，而贴片电阻器常用的尺寸规格从小到大排列有：0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512。
重要的参数
首先要考虑电阻器的额定功率，如果在电阻器身上加载超过其本身所能承受的功率，电阻器最终会因为过热而烧毁。例如0603封装对应的额定功率为1/10W；2512封装对应额定功率是1W。
再有一点，假设一个1A的直流电流经过0.1Ω的电阻器，在其身上产生了0.1V的电压降，根据P=UI=0.1✖1=1/10W，由于0603封装的贴片电阻额定功率正好是1/10W，我们能否直接选用呢？
降额设计
当然不行！打个比方，一辆汽车长期满载运行，与一辆长期半载运行的汽车相比，哪辆车寿命更长，更耐用？另外还有一个重要的原因：高温会使得电阻的额定功率成比例下降。
这就是降额设计，尽量避免电阻器长时间满载工作，在更合理的功率区间内延长使用寿命。此外，使用更大的封装能使电阻器的热量分散，有利于PCB散热。
另外做电阻降额最大的好处，就是能让电阻器在工作温度范围内可以维持原来的功率。从上图我们看到，当电阻器温度达到70℃时，额定功率开始打折。当温度到达100℃时，额定功率只有原来的60%，如果不进行降额使用，后果可想而知！
至于降额的幅度，需要根据项目的实际情况以及设计的标准来综合考虑，通常是50%~80%。回到上面的例子，如果需要降额50%，则要把0603封装换成0805封装（0805封装对应额定功率1/8W）。
电气特性
要清楚我们设计的产品会应用在哪些场合中，是普通消费者使用的产品，还是工业电子产品，抑或是汽车电子产品呢？
在产品量产之前，项目团队会根据不同的产品定位来安排实验测试。其中的环境测试就有高温测试、低温测试、高温高湿和交变湿热等。
因此我们要考虑电阻器的工作温度范围，由上图标记的参数可以得知温度范围在-55℃到125℃之间，超出这个使用范围电阻可能会失效或者损坏。
例如把这颗电阻应用到航天电子设备上，真空中超低的温度有可能会让电阻器面临失效（阻值大幅下降）的风险。
精度问题
常用的薄膜贴片电阻器的精度为5%（例如10Ω±5%），在一些需要精确计算的场合，可能会用到1%或者1‰精度的电阻器，这就需要按照实际电路来选型了。
最后告诉你们一个小技巧，如果手头上没有1%精度的电阻怎么办？可以按照上图的筛选方法（因为电阻厂家就是这样做），把红色箭头标记的上限与下限调成±1%，只要测量值落在这两条线之内的，就把它们归类成1%精度的电阻器即可，当然前提是需求量不大。
来源：李工电子
