如何识别不同种类的电阻？不同种类电阻的特点是什么？

陶瓷合成电阻器的例子

薄膜型电阻器
这种类型的电阻器是通过在陶瓷基板上沉积纯金属或金属氧化物薄膜而构成的。用激光将沉积的薄膜切割成长的螺旋电阻路径。薄膜电阻器有四种类型:

• 碳素薄膜
  

• 金属薄膜
  

• 金属氧化物
  

• 金属陶瓷电阻器(厚膜和薄膜)
  

碳膜电阻器
碳膜电阻器是由碳膜沉积在圆柱形陶瓷基板或棒上构成的。在碳膜上进行螺旋切割，在电阻器的两个端子线之间形成一条长长的螺旋电阻路径。碳膜电阻具有以下关键指标:
标称值-碳膜电阻器的螺旋电阻路径有助于获得更大范围的电阻。这些电阻器的电阻范围从几毫欧姆到100mω。它们的阻力取决于螺旋路径的厚度和长度。高价值的碳膜电阻器具有薄膜和较长的电阻路径。这些电阻器的标称值用颜色编码表示。
功率额定值-碳膜电阻器的功率额定值从1/4瓦到3瓦。在高值碳膜电阻器中，由于碳膜过热，电阻路径可能会断开。因此，碳膜电阻器只适用于低功耗应用(高达3瓦)。
公差-由于长的电阻路径，这些电阻器有更好的公差比碳组成电阻器。这些通常有1% 至5% 的耐受性。
额定电压-同样，这些电阻器的额定电压与它们的额定功率有关。碳膜电阻器的最大额定电压为200v 至500v，最大过载电压为400v 至1000v。额定功率越大，这些电阻器的额定电压越大。
温度额定值-碳膜电阻器的工作温度范围与碳合成电阻器相似。它通常从零下55摄氏度到155摄氏度不等。在高环境温度下，高价值的碳膜电阻器由于碳层薄而有崩解的危险。这些电阻器通常具有负温度系数。
脉冲稳定性-这些电阻表现出良好的脉冲稳定性像碳合成电阻。频率响应，噪声和稳定性-由于螺旋电阻路径，这些电阻发展一些电容或电感。因此，他们不提供纯粹的阻力，由于他们的设计性质。当电阻值小于100ω，并且施加信号频率大于250mhz 时，这些电阻中的电容值超过了标称电阻。由于反应性质，这些电阻遭受噪声和可能不适合低功耗信号的理想。这些电阻表现出稳定的运作，为中高价值的名义电阻提供电路工作在一个低于250兆赫的频率在有限的温度范围内。尺
寸-类似碳组成电阻器，这些电阻器也通常可在轴向封装。由于长电阻路径，他们略小于典型的碳组成电阻。
可靠性-这些电阻可以被认为是可靠的中值电阻提供的电路在有限的温度范围，在中等功率和有限的信号频率(低于250兆赫)。
碳膜电阻器有以下优点和缺点: 优点-低公差水平，稍小的尺寸，可靠和稳定
缺点-反应性，有限的温度范围，有限的频率范围
因此，碳膜电阻器适用于“普通”电路，其电阻中值偏低是首选。它们不适用于涉及高值电阻的功耗密集型应用，涉及低功耗信号或高频信号的电路，或温度敏感型应用。

金属膜电阻器
金属膜电阻器是通过在圆柱形陶瓷基板或棒上沉积金属膜(镍铬合金或氮化钽)而构成的。像碳膜电阻器一样，涂层被激光切割成一个长的螺旋电阻路径。碳膜电阻具有以下关键指标:
标称值-这些电阻器可用于各种各样的电阻，从几毫欧姆到68mω。电阻值取决于电阻路径的厚度和长度。厚度越小，电阻路径的长度越大，电阻值越大。这些电阻器的标称值用标签而不是颜色代码表示。
功率额定值-金属薄膜电阻器可用于从1/20瓦到20瓦的各种功率额定值。与碳膜电阻器不同，金属膜电阻器具有更好的温度稳定性。
公差-这些电阻器通常有1% 或2% 的公差。还有精确的金属薄膜电阻器可用的公差低至0.01% 。然而，具有精确公差的金属薄膜电阻器通常具有较低的额定功率。
额定电压-金属薄膜电阻器的额定电压范围从100v 到10kv，取决于电阻系列的额定功率。
额定温度-金属薄膜电阻器的工作温度范围由 -65 ° c 至250 ° c。与碳组成和碳膜电阻相比，它们的温度系数更低，因此具有更好的温度稳定性。重要的是，这些电阻有一个正的温度系数。
脉冲稳定性-这些电阻具有类似的脉冲稳定性碳膜电阻。
频率响应，噪声和稳定性-不同于碳膜电阻，金属膜电阻可用于高频或射频电路。它们确实显示出一些电抗，但是与碳膜类型相比要小得多。这些电阻具有更低的噪音和更好的稳定性。
尺寸-金属膜电阻器的尺寸取决于它们的额定功率。这些通常可在轴向封装，虽然这些有标签而不是颜色代码。
可靠性-金属薄膜电阻器比碳膜电阻器更可靠，可以满怀信心地用于电力应用和高频应用。

金属薄膜电阻器示例


金属薄膜电阻器有以下优点和缺点: 优点-更好的温度稳定性，低噪音，更好的公差，可用于广泛的额定功率
缺点-反应性质，尽管优势，仍然不是最好的高功率应用
因此，金属薄膜电阻器有利于“普通”低功耗信号的应用，精确的公差，低温度系数，以及广泛的额定功率范围要求没有温度限制。它们不适用于典型的电源应用和涉及高压脉冲的电路。

金属氧化物薄膜电阻器
金属氧化物薄膜电阻器金属氧化物薄膜电阻器类似于金属薄膜电阻器，除了其中的电阻材料是金属氧化物(如氧化锡)而不是金属。这些电阻器具有较高的工作温度范围(高达450 ° c) ，较低的温度系数(通常为300ppm)和高脉冲稳定性。与金属膜电阻器相比，这些电阻器更可靠、更稳定。这些电阻器是阻燃和耐环境热量和湿度。这些电阻器通常可在功率额定从1/4 w 到140 w 与公差通常0.5% 至20% 。这些电阻器的额定电压高达37.5千伏。这些电阻器最适合于脉冲功率应用。

金属氧化物薄膜电阻器示例


金属陶瓷电阻器
是通过在氧化铝陶瓷基板上沉积陶瓷和金属的导电浆料制成的。电阻路径在电阻器两端之间画成锯齿形。有两种类型的金属陶瓷电阻器-厚膜电阻器有大约20微米宽的电阻路径和薄膜电阻器只有几微米宽的电阻路径。这些电阻器在性能上与金属膜电阻器相似。虽然，这些是更稳定，功率效率，紧凑的规模，显示低噪音，更好的温度稳定性。这些电阻器可在通孔以及表面贴装封装。这些电阻器通常用于表面贴装芯片类封装或高频应用的电阻网络。然而，它们的脉搏稳定性并不十分令人满意。与金属薄膜或金属氧化膜电阻相比，它们的电阻分别高达42.9 MΩ、22MΩ、50GΩ 和10tω。

金属陶瓷电阻器示例


前面，我们讨论了组成和膜式定值电阻器。继续讨论固定电阻器，现在我们来谈谈线绕、箔片和半导体型固定电阻器。

线绕电阻器
绕线电阻器是将一根电阻丝绕在一个非导电的磁芯上制成的。电阻丝通常由合金(镍铬合金或锰铜合金)组成，非导电芯通常是陶瓷或玻璃纤维棒。电阻丝以螺旋线缠绕在非导电的铁芯上，外面包裹一层隔爆的绝缘水泥。线绕电阻器可能来在一个金属外壳螺栓到金属底盘或 PCB 安装的安排。线绕电阻器具有以下关键指标:

标称值-这些电阻器的电阻范围很广，低至400uω 至560kω。尽管电阻值很低，这些电阻器能够消耗大量的功率(热量)。功率额定值-线绕电阻器实际上意味着要么高精度或高功率应用。它们的功率等级一般在1瓦到300瓦之间。有线绕电阻与额定功率低至75mw 高达2.5 KW。
公差-这些电阻器通常有0.1% 至5% 的公差。它们的耐受力可以低到0.01% 。线绕电阻器要么精度高，要么功率大。它们只有在电阻值较低时才具有较高的精度。它们的抗性越高，它们的耐受水平就越高。
额定电压-线绕电阻器通常是坚固的。他们可以处理高电压和电流，尽管电阻值很低。
温度额定值-这些电阻器是高功率电阻器，可承受高达400 ° c 的温度。它们通常含有阳性温度系数，可能低至20ppm 到400ppm。它们可以被封装在一个金属外壳内，而底盘则作为电阻器的散热器。即使是低价值的高精度线绕电阻器，不像碳膜或金属膜类型电阻器，不易因过热而崩解。
脉冲稳定性——线绕电阻可以承受大电流和高功耗，因此具有良好的脉冲稳定性。
频率响应，噪声和稳定性-线绕电阻有电阻丝缠绕在一个螺旋线，所以他们有特定的电感和电容，尽管提供精确的电阻。由于反应元件，这些电阻器不适合高频应用。线绕电阻器不应用于频率高于50千赫兹的电路。然而，尽管电感和电容，这些电阻具有低噪声水平。它们非常稳定，即使在极端的环境条件下也能提供精确的抵抗力。
尺寸-除了有限的频率范围，尺寸是线绕电阻器的另一个缺点。这些电阻器通常是笨重的不论封装类型。对于线绕电阻器来说，尺寸可能不是一个大问题，因为它们只适用于大功率应用(通常为5瓦到300瓦)。线绕电阻器的高精度应用提供低电阻值与有限的封装尺寸，可以通常 PCB 安装。
可靠性-线绕电阻器是健壮和可靠的。由于有限的频率范围，精度取决于电阻值和尺寸因素，线绕电阻很少用于“普通”电路。它们通常用于高精度应用场合，电路必须在有限的频率范围内工作，或者在必须专门管理功耗的大功率应用场合。

一个线绕电阻器的例子


线绕电阻器有以下优点和缺点: 优点-高精度，高功率，坚固性，可靠性，稳定性，宽工作温度范围。
缺点-有限范围的电阻，精度取决于电阻值，有限的频率范围(小于50千赫) ，庞大的大小。
因此，线绕电阻器适用于必须在有限的频率范围、恶劣的温度和环境条件下工作的高精度应用，以及高功率应用(大于5瓦特)。它们不适用于功率要求低于5w 的“普通”电路，高频应用，以及大小受限的电路。
箔片电阻器
箔电阻器类似于金属薄膜电阻器，除了它们是像高精度线绕电阻器一样构造。这些电阻器是通过在陶瓷基板上粘结金属箔制成的。铝箔通常有几微米厚。这些是最稳定和最精确的电阻器。箔电阻具有以下指标
标称值-箔电阻器的主要缺点是其电阻值范围有限。这些电阻器的标称值范围为2mω 至500kω。尽管精度高、稳定性好，但由于缺乏高电阻值的可用性，在一定程度上限制了它们在常规电路中的应用。功率额定值-这些电阻器的功率额定值从1/10瓦特到10瓦特。这些电阻器通常适用于低于5瓦的高精度应用，因为箔电阻器比金属薄膜电阻器更具有可比性。对于高功率应用，线绕电阻器比任何其他类型更适合。
公差-箔电阻是众所周知的高精度和稳定性。这些有耐受性低至0.005% 和高达5% 。
额定电压-这些电阻器有限的电阻范围，以及有限的额定电压。它们的额定电压范围从20 v 到600 v。
温度额定值-电阻箔在这些电阻器是一定的微米厚。因此，这些电阻器的温度范围在 -65 ° c 到170 ° c 之间。它们的温度范围明显小于金属薄膜和线绕电阻。
脉冲稳定性-箔电阻具有良好的脉冲稳定性，并能够承受电压浪涌提供峰值电压保持在容许范围内。
频率响应，噪声和稳定性-箔电阻具有优良的频率响应，低噪声，和显着的稳定性。对于稳定性和频率响应，有没有匹配的箔电阻。
尺寸-箔式电阻器的设计技术使其非常紧凑。对于功率在5瓦特到10瓦特之间的应用，尺寸因数对于箔式电阻器有很大的优势。
可靠性 -- 箔片电阻器被认为是最可靠的电阻器类型，因为它们具有高精度、高稳定性和优异的频率响应。然而，有限的温度范围是这些电阻器的一个明显的缺点。

箔式电阻器示例


铝箔电阻器有以下优缺点: 优点-高精度，紧凑的尺寸，低到中等功率额定值，优良的频率响应，低噪音，稳定。
缺点-电阻范围有限，额定电压有限，额定温度有限。
因此，箔式电阻器适用于电阻、温度和额定电压有限的高精度应用，中功率应用(5w 至10w) ，其中电路必须紧凑，以及高频应用。它们不适用于“普通”电路，在这些电路中，规则的容差水平是可以接受的，高功率应用，以及可能暴露在极端电气或环境条件下的规则电路。
半导体电阻器
半导体电阻器是通过在小的陶瓷基板上沉积电阻材料薄膜而制成的。带有电阻涂层的基材被激光精确地切割以产生所需的电阻。这些电阻器也称为片式电阻器、 IC 电阻器和 SMT 电阻器。一个半导体电阻器包可以有一个电阻器或一组电阻器。这些电阻意味着低功耗，高频率，精密表面贴装应用与小脚印的要求。它们实际上是薄膜或厚膜 SMD 电阻器，可以在很宽的电阻范围内使用，典型的公差范围从0.1% 到5% 。它们的额定功率通常在12.5 mW 到0.25 w 之间。有功率额定值高达150瓦的半导体电阻器可用于关键应用。

半导体或芯片电阻器的例子

特殊电阻器
有一些特殊类型的电阻器可用于特定用途，其中一些电阻器描述如下:
熔断电阻器-熔断电阻器可以是碳合金、金属膜、金属氧化物膜、线绕或薄膜类型。它们既是电阻器，又是保险丝。它们具有额定电压，在这个电压下它们会熔化。保险丝电阻有两种类型-快烧和慢烧。这些电阻器有一个阻燃涂层，以避免任何情况下的电压浪涌和防火漏电，用于过载保护和恒定电压应用。
零欧姆电阻器-零欧姆电阻器是封装在类似二极管的封装中的一段电线。这些电阻看起来像二极管，中间有一条黑条(不像二极管在阴极端有一条黑条)。它们被用作商用印刷电路板中的交叉跳线、永久跳线和程序跳线，以及带有高速数据线的跳线到跳线电容。与裸电线相比，这些电阻器在机械化的 PCB 装配机上更容易操作。

如何选择电阻器
为特定应用选择电阻器的过程包括以下步骤:

• 首先，确定哪种类型的电阻器适合给定的应用或电路。
• 通过快速电路分析选择电阻器的值。检查一下那个电阻器的精确值是否可用。如果没有，什么并联或串联的电阻组合将等效于所需的电阻。
• 如果需要，验证电阻器的额定值、公差、额定功率和其他性能。因此，选择正确的电阻器。
• 实际测试电阻器的性能，如实际电阻、电路中电阻器的电阻、电压降、通过电阻器的电流、电阻器的功耗等，如果需要的话，可根据给定电路的要求进行。
  

对于大多数常规电路，1/4或1/2w 的碳组合物或碳膜电阻就足够了。对于电源应用(超过5瓦特) ，线绕电阻器通常适合。这仍然是经验法则，直到，你测试电路为业余爱好。商业电路或专业设计的电路涉及广泛的图片，即使在情况下，如琐碎，选择电路电阻器。专业电路需要仔细选择电阻器，甚至可能涉及仔细检查来自电阻器制造商的数据表。因此，让我们看一下为给定应用选择电阻器的专业方法。
电阻器型号的选择
不同类型电阻器的特性总结如下表-

如何使用电阻器选择
1)首先，计算所需电阻器的功率要求。必须选择至少两倍于计算功耗的电阻器。如果是功率应用，则必须选择至少是计算功耗的三倍或四倍的电阻。2)在获得所需功率范围(以瓦特为单位)之后，检查电路是否需要 SMT 或通孔安装。
3)接下来，检查所需的公差。
4)然后，验证最高温度。
5)其次，寻找特殊情况，如高频应用，电源应用，脉冲电源应用或适用于高频或高功率应用。
6)最后，检查所选电阻类型是否具有所需的电阻。

在下一篇文章中，我们将学习电阻器的读数值、公差和功率等级。

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