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電阻對電源設計的影響

2019-08-05 21:23:01 來源:EDN
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也許你曾經試過,產品在客戶使用一段時間后,電路卻無緣無故失效,電路有可能看起來完好無損,也可能燒毀了一大片。在你絞盡腦汁都找不到問題的時候,不妨先將目光放到那些小小的貼片電阻上面。
 
兩個關鍵參數和降額曲線
先來看看某廠家五種常用封裝電阻的參數表。其中表中有兩個值:額定工作電壓和最大工作電壓。
 
表1:
 
 
額定工作電壓是與功率掛鉤的,計算公式是:V = √R*P。
 
而最大工作電壓是在額定功率下,該電阻可以承受的最大電壓,但是要注意!看下面這個圖,可以看出額定功率是在最高環境溫度70℃的條件下標注的(不同廠家,系列可能有微小區別,在設計之初和問題查找的時候應該核實清楚。)
 
電阻溫度降額曲線
 
注意事項:
 
設計和使用貼片電阻時,當最大功率超過其額定功率,其可靠性會降低。一般按額定功率的70%降額設計使用。當環境溫度超過70℃時,必須進一步降額。
 
工作電壓一般按最高額定電壓的75%降額設計使用。瞬態電壓不能超過最大工作電壓,否則有擊穿的危險。
 
對于電阻值小于1Ω電阻,電阻的關鍵參數為額定電流和最大工作電流,而不是額定電壓與最大工作電壓。使用此類電阻時,電阻流過電流大,建議直接使用電流有效值計算電阻的實際工作功耗。
 
電阻在過功率的情況下,一般會出現兩種情況:
 
1、瞬時過功率:電阻外觀基本沒有變化,但是電阻已經開路;
 
2、長時間過功率:電阻溫度極高,其阻值發生變化,如果在惡劣的條件下,就會燒毀開路。
 
瞬間過功率損壞,外觀基本沒變化,其實已經開路
 
長時間過功率,電阻高溫直接碳化燒毀
 
pcb布板也有講究
貼片電阻的另外一種常見的損壞是機械損傷后呈開路狀態,后續導致電路異常(器件外觀有可能正常)。
 
下面是幾個小建議:
 
如果是手折板的話(極少使用,無法機器分板,毛刺大),貼片電阻長度方向平行于PCB板邊,零件受的應力小;如果是V-CUT的話,貼片器件長度方向垂直于PCB邊,零件破裂可能性較小。
 
元件如果與連接處垂直,到連接處的距離建議要≥4mm,若平行,距離建議要≥1.5mm。
 
在成本允許的情況下,適當加厚PCB板厚度,特別是面積比較大的板子。(下面是兩個簡單的示意圖,實際情況請實際分析。)
 
手折板簡單示意圖
 
V-CUT板簡單示意圖
 
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