1、 电阻知识培训 刘德强 电阻器定义 定义： 各种导电材料对通过的电流总呈现一定的阻碍作用，并将电流的能量转换成热能，这种阻碍作用称为电阻。具有电阻性能的实体元件称为电阻器。 热能计算公式 Q=U2*t/R=I2*R*t 电阻器的作用：电路中作为负载 起分压 分流。 串联分压： R = R1 + R2 + R3 + 并联分流： 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 我国的电阻器符号 国外常用的电阻器符号 电阻器单位： 、 k 、 M 、 G 、 T 等。 阻值换算关系： 1k=1000 ； 1M=1000k ； 1G=1000M ； 1T=1000G . 电阻分类 1. SMD电
2、阻 2. 碳膜电阻 3. 金属膜电阻 4. 金属氧化膜电阻 5. 水泥电阻 6. 热敏电阻 7. 压敏电阻 THT电阻 按照制造材料分类 ： 电阻主要特性参数 1. 标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2. 允许误差： 允许误差是指电阻器的标称值与实际阻值之差。在电阻器的生产过程中，由于技术原因实际电阻值与标称电阻值之间难免存在偏差，因而规定了一个允许误差参数，也称为精度。 %100电阻器标称值 器标称值电阻器的实际值电阻电阻器的允许误差 允许误差 等级 0.5% 1% 2% 5% 级 10% 级 20% 级 常用电阻器的允许误差 &等级： 电阻主要特性参数 3. 额定功率：电阻器长期工作所允
3、许耗散的最大功率。 功率（ W）： 1/20、 1/10、 1/8、 1/4、 1/2、 1、 2、 5、 10、 25、 50、 100 等等。 4. 最高工作温度：允许的最大连续工作温度。 5. 温度系数：温度每变化 1 所引起的电阻值的相对变化量。 温度系数越小，电阻的稳定性越好。 阻值随温度系数升高而增大的是正温度系数，反之为负温度系数。 6. 老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，是表示电阻器寿 命长短的参数。 7. 电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化 1V,电阻值的相对变化量。 8. 噪声：产生于电阻器中一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声。 热噪
4、声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。 第一章 : SMD电阻介绍 SMD电阻架构 内部架构及材料 封装方式 英制 公制 额定功率 常规功率系列 （ W) 最大工作电压 长 (L) 宽 (W) 高 (t) 端银（ a） 端银（ b） (mil) (mm) (V) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0201 0603 1/20 25 0.60 0.05 0.30 0.05 0.23 0.05 0.10 0.05 0.15 0.05 0402 1005 1/16 50 1.00 0.10 0.50 0.10 0.30 0.10 0.20 0.10 0
5、.25 0.10 0603 1608 1/16 50 1.60 0.15 0.80 0.15 0.40 0.10 0.30 0.20 0.30 0.20 0805 2012 1/10 150 2.00 0.20 1.25 0.15 0.50 0.10 0.40 0.20 0.40 0.20 1206 3216 1/8 200 3.20 0.20 1.60 0.15 0.55 0.10 0.50 0.20 0.50 0.20 1210 3225 1/4 200 3.20 0.20 2.50 0.20 0.55 0.10 0.50 0.20 0.50 0.20 1812 4832 1/2 200
6、4.50 0.20 3.20 0.20 0.55 0.10 0.50 0.20 0.50 0.20 2010 5025 1/2 200 5.00 0.20 2.50 0.20 0.55 0.10 0.60 0.20 0.60 0.20 2512 6432 1 200 6.40 0.20 3.20 0.20 0.55 0.10 0.60 0.20 0.60 0.20 SMD电阻封装尺寸 封装方式 & 尺寸介绍 SMD电阻阻值识别 常用贴片电阻的精度 & 阻值计算方法： 常用 贴片电阻上的代码一般标为 3位数或 4位数， 3位数精度为 5%， 4位数的精度为 1% 标示为 103 (3位数） 阻值
7、计算方法： 10*10*3=10K 精度： 5% 标示为 1502 (4位数） 阻值计算方法： 150*10*2=15K 精度： 1% 标示为 2R0 (3位数） 阻值计算方法： 2R0=2.0 精度： 5% 标示为 5R60 (4位数） 阻值计算方法： 5R60=5.6 精度： 1% 第二章 : THT电阻介绍 THT电阻 -色环电阻介绍 金属膜电阻 金属氧化膜电阻 碳膜电阻 THT电阻介绍 -色环电阻 （ 1）四色环电阻 普通电阻器大多为四色环电阻。其最靠近电阻器一端的第一条色环的颜色表示第一位有效数字；第二条色环的颜色表示第二位有效数字；第三条色环的颜色表示倍乘率；第四条色环的颜色表示允
8、许误差。如 图 -1所示。 （ 2）五色环电阻 精密电阻器大多为五色环电阻。其中第一、第二、第三条色环代表示第一、第二、第三位有效数字，第四条表示倍乘率，第五条表示允许误差，如图 -2所示。 阻值读取方法： 第 一 位 数第 二 位 数倍 乘 率允 许 误 差第 三 位 数第 一 位 数第 二 位 数倍 乘 率允 许 误 差图 -1 图 -2 色环颜色定义： THT电阻介绍 -色环电阻 碳膜电阻介绍 制作方式：碳膜电阻器，是用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂覆于绝缘基体上，经加热聚合而成。 优点： 碳膜电阻器稳定性好， 负温度系数小，高频特性好，受电压和频率影响较小，噪声电动势较小，
9、 电压的改变对阻值影响很小。其阻值范围 宽 ， 可制作成 几欧姆的低阻值电阻 到 几十兆欧的高阻值电阻 ， 成本低 。 缺点：本体 精度不够高 。 内部架构及材料 a. 镀锡铜线 b. 镀锡铁盖 c. 结晶碳膜 d. 瓷棒 e. 绝缘树脂 碳膜电阻介绍 金属膜电阻介绍 制作方法： 金属膜电阻器是在磁棒或瓷管表面用真空蒸发或烧渗法制成金属膜， 如镍铬合金膜和金铂合金膜等 。 优点： 金属膜电阻器体积更小，除具有碳膜电阻器的特征外，它比碳膜电阻器的精度更高，稳定性更好，噪音更低，阻值范围更宽，耐热性能超过碳膜电阻器。 缺点： 制作成本高，价格较贵 金属膜电阻介绍 内部架构及材料 a. 镀锡铜线 b
10、. 镀锡铁盖 c. 金属皮膜 d. 瓷棒 e. 绝缘树脂 金属氧化膜电阻介绍 制作方法： 金属氧化膜电阻器 是用真空镀膜或者阴极溅射工艺，将特定金属或者合金（例如镍铬合金、氧化锡或者氮化钽）淀积在绝缘基体（如模制酚醛塑料）表面上形成薄膜电阻。 优点：高温下稳定，耐热冲击和 耐压性能更好 ， 制造工艺简单，成本低 。 缺点：直流下容易发生电解使氧化物还原，性能不太稳定， 精度不如金属膜电阻器 内部架构及材料 a. 镀锡铜线 b. 镀锡铁盖 c. 金属氧化皮膜 d. 瓷棒 e. 阻燃涂料 金属氧化膜电阻介绍 THT电阻 -水泥电阻介绍 水泥电阻介绍 制作方法：水泥（其实不是水泥而是耐火泥，这是俗称
11、）灌封的电阻器，即将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀材料保护固定，并把线绕电阻体放入方形瓷器框内，用特殊无燃性耐热水泥充填密封而成。 优点： 优良的绝缘性能，绝缘电阻可达 100M以上，且散热好，功率大。 很好的稳定性和过负载能力。 耐热性优，电阻温度系数小。 优良的阻燃、防爆特性。 缺点：体积大，使用时发热量高 水泥电阻介绍 采用工业高频电子陶瓷外壳和矿质材料包封，所以具有优良的绝缘性能，绝缘电阻可 达 100M 以上，且散热好，功率大。 电阻丝选用康铜、锰钢、镍镑等合金材料制成 .所以有很好的稳定性和过负载能力。 电阻丝被严密包封于陶瓷电阻体内部，具有优良的阻燃、防爆
12、特性。 电阻丝同焊脚引线之间采用压接方式，在使用中，若负载出现短路现象 .可迅速在压接处熔断，进行电路保护。 内部架构及材料 THT电阻 -热敏电阻介绍 热敏电阻分类 PTC Thermistor 正温度系数热敏电阻 NTC Thermistor 负温度系数热敏电阻 热敏电阻的电路图形符号 热敏电阻介绍 热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度（居里温度）时， 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高或降低。 0 40 80 120 160 200 温度 / 107 106 105 电阻 / 104 103 102 101 负温度系数热敏电阻 (NTC) 正温度系数热敏电阻
13、(PTC) 热敏电阻器工作特性曲线 制作方法： 1. PTC是由钛酸钡（或锶、铅）为主成分，添加少量施主（ Y、 Nb、 Bi、 Sb）、受主 （ Mn、 Fe）元素，以及玻璃（氧化硅、氧化铝）等添加剂，经过烧结而成的半导体陶瓷。 2. NTC是由锰、钴、镍、铜为原料，经过烧结而成的半导体陶瓷。 热敏电阻介绍 导线 保护层 内部材料层 保护层 内部架构 热敏电阻介绍 热敏电阻的物理特性主要参数： 电阻值、 B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数、耐电压、耐电流 . 1. 电阻值： R ， 计算公式： R2=R1expB*(1/T2-1/T1) R2：绝对温度为 T2 K 时的电阻 R1：绝对
14、温度为 T1 K 时的电阻 2. B值是温度系数，计算公式： B= InR1-InR2=2.3026(1ogR1-1ogR2） 3. 耗散系数： mW/ ，耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之比，计算公式： = W/T-Ta = IR/T-Ta Ta: 室温 I: 在温度 T时加热敏电阻上的电流值 mA R: 在温度 T时热敏电阻的电阻值 K 4. 时间常数： second 热敏电阻在零能量条件下，由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变，当温度在初始值和最终值之间改变 63.2所需的时间就是热时间系数 . 5.电阻温度系数 : %/ , 是表示热敏电阻器温度每变化 1C，其电阻值变化程度
15、的系数 即变化率 ，计算公式： =1/ RdR/dT ： 电阻温度系数 %/ R：绝对温度 T K 时的电阻值 热敏电阻介绍 热敏电阻在电源电路中的作用 NTC: 负温电阻 ,温度越高 ,电阻越小 ,用于串在输入回路中限制开机浪涌电流 . 正常工作时发热 ,电阻降低 ,不影响工作 。 PTC: 正温电阻 ,温度越高 ,电阻越 大，用于 串在输入回路中 起保险丝的作用 .过流时发热 , 电阻增大 ,与输入等效断开 ,冷确后电阻降低 ,可继续工作 ,具有自恢复功能。 THT电阻 -压敏电阻介绍 压敏电阻的电路图形符号 压敏电阻介绍 压敏电阻器简称 VSR，是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体件
16、，压敏电阻器按制作材料分类：氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗（硅）压敏电阻器、钛酸钡压敏电阻器等多种。 内部架构 压敏电阻器工作特性曲线 通过工作特性曲线能看出压敏电阻器对过电压的保护作用。直线段为电路总阻抗么所确定的负载线，曲线是压敏电阻器伏安特性曲线，两者的交点 Q即为保护工作点，它对应的限制电压为 VC， VC是压敏电阻器在电路中的工作电压。VS为浪涌电压， VL为电路允许的耐压值。电路中增加压敏电阻器后，电路工作电压 V小于 VL，有效地保护了电路。 压敏电阻介绍 压敏电阻在电源电路中的工作特性 压敏电阻在电源电路中的作用 压敏电阻主要并联在直流或交流中使用，用于电路的瞬态过电压保护。
