厚膜高压电阻器应用

EAK高压厚膜电阻器可用于广泛的应用。其中包括电源、配电系统、ESD 保护、电子显微镜、空气电离设备、雷达设备、X 射线发生器和 ATE。

示例电路包括高压泄放器、电压平衡、电压调节和分压器。在这篇文章中，我们将讨论选择电阻器时要考虑的关键问题。

电压泄放电路

泄放电阻器是一种安全装置，旨在防止维护和维修人员触电。其目的是在关闭时消散剩余电荷。泄放电阻器在电源、制动系统和许多其他大功率应用中很常见。

连接在电容器上的泄放电阻器会耗尽其存储的电荷。它可以永久连接，也可以切换。在开关类型中，电容器放电到安全水平的时间与静态功率损耗之间存在权衡。

挑战在于选择一个高压电阻器，其值要足够低，以便在尽可能短的时间内使电容器放电，但又要足够高，以免影响系统的正常运行。在选择电阻值时，安全性应始终是首要考虑因素。

电阻容差通常不是问题，5%的电阻容差通常就足够了。权衡是达到安全电压与功率损耗的时间。电阻值计算如下：

R（max） = DT / C x ln （Vs / Vi）DT – 放电时间

C – 电容器值 Vs – 安全阈值电压 Vi – 初始电压

对于给定的电阻值

，初始（最大）

功率为：

P = Vi2 / R

所选的电阻R值应将静态功率损耗降至最低，同时确保其值允许电压在可接受的时间内衰减到安全水平（Vs）。泄放电阻器的额定电压应超过其在电路中承受的最大电压。

厚膜电阻器技术是泄放电阻器应用中的常见选择，因为它可以在很小的面积内耗散高功率。通过散热和采用专业基板材料，可以提高热性能。

高压平衡电阻

在高压直流母线应用中，通常构建电容式储液器以消除电源线纹波效应。一个简单的电路包括两个串联的（等值）电容器，每个电容器的额定电压为总线电压的一半。

在实践中，电容器漏电流的变化使得很难将电容器两端的电压平均分配。电压不平衡会导致一个电容器出现过压情况。由于电容器通常没有严格的公差，因此常见的策略是使用与每个电容器并联的（匹配）平衡厚膜高压电阻器。

流经平衡电阻的电流设定为电容器漏电流的倍数。目的是淹没泄漏电流并消除其影响。有许多问题需要考虑，计算平衡电阻值超出了本文的范围。

电压调节电路

稳压器可保护敏感元件免受过压情况的影响。它们提供固定的输出电压，无论输入电压或负载条件如何变化，该输出电压都保持不变。

稳压器可以调节交流或直流电压，但直流稳压器是最常见的。稳压器的两种主要类型是线性稳压器和开关稳压器。

线性稳压器在电阻元件（有源或无源）上降低电压，以将输出电压保持在所需水平。它们通常采用负反馈环路将实际输出电压与基准电压进行比较。

线性稳压器可以是串联的，也可以是并联的。分流类型是最简单的，但也是最低效的。因此，串联稳压器更为常见。

开关稳压器可快速打开和关闭以控制输出电压。它们需要多个控制元件和电荷存储元件（电容器）。

开关稳压器可以是升压型、降压型或逆变电压型。高压电阻器用作分压器、偏置和反馈元件。

稳压器只能使用分立元件或集成电路。集成电路是专业应用中最常见的分立器件方法。

分立元件方法倾向于以更低的成本提供更高的性能。它还提供了改进的功率处理能力，因为分立式高压电阻器（特别是与散热器结合使用时）将多余的能量作为热量倾倒。

分压器电路

分压器的目的是将高压转换为相关的低压。最常见的分压器应用是测量系统。它们也出现在低压线提供反馈环路的稳压电路中。

基本分压器电路由两个串联的电阻器组成。当输入电压（高）连接到电阻端子上时，输出（低）电压从两个电阻之间的连接点获得。为了最大限度地提高性能，将初级高压电阻与次级低压电阻相结合。

由于负载或器件的输入电流将流过一个电阻器，而不是另一个电阻器，因此可能导致不平衡。解决方案是将通过分压电阻器的电流设置为比器件输入电流高许多倍（通常为1000 倍）。

电阻值的选择通常涉及折衷方案。为了最大限度地提高电路性能，电阻值应很高。热量形式的损耗是浪费的，如果不消散，可能会加剧电路热问题。

然而，高电阻值限制了输出电流，从而影响了系统性能。由于电路噪声和漏电流，可能会发生错误。因此，流经分压器的电流必须足够高，以使噪声和漏电流微不足道。

对于精密应用电阻容差，VCR 和 TCR 都需要考虑。分压电阻应提供长期稳定性，以长期保持一致的分压。因此，重要的是要考虑漂移和老化等因素。

如果一个电阻器相对于另一个电阻器的值发生变化，就会发生误差，因此需要仔细选择材料。用于分压器电路的电阻对通常使用相同的电阻器墨水材料制造。

为了实现一个电阻墨迹印刷的分压比，初级厚膜高压电阻通常是一个长蜿蜒曲折的电阻器，而次级的低电压电阻器是一个反增益块或矩形电阻器。

为应用选择正确的厚膜高压电阻器可能是一个挑战。电阻值、额定功率和封装样式的标准范围有限，可能会使情况进一步复杂化。避免超过高压电阻器规格限值很重要。

当标准器件无法满足应用需求时，一种解决方案是使用定制的高压电阻器。明智的做法是选择对厚膜电阻器技术及其在各种电气、机械和环境应力条件下的性能有详细了解的专业电阻器制造商。