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应该选择何种技术的精密电阻?

文章来源:插件电阻人气:11发表时间:2019-09-09 10:14:59


  阻值从1毫欧到1欧姆之间的精密取样电阻需求,一般只能使用精密箔电阻。因为只有合金材料的电阻才能在低阻值大电流的情况下保持稳定,温飘可以低至±5ppm/°C,精度可以到±0.1%甚至更高。温飘的大小是决定这类电阻价格的主要因素。由于其主要应用是电流检测,所以四脚的结构有利于精密采样。使用更大尺寸或预留更多的功率空间,并且增加辅助散热器有利于降低电阻表面的温度,改良取样电阻的稳定性。精密的电流取样电阻可以替代霍尔电流传感器,并且具有成本优势。

  阻值从1欧姆到10欧姆之间对于任何电阻技术都是一个挑战。因为这个阻值段属于低阻值范围,只有厚的电阻材料和短的电流路径才能做到低阻值。厚的电阻材料不利于和基板的结合来平衡温飘,而短的电流路径也不利于精密调阻。精密薄膜电阻和精密金属膜电阻很难在这个阻值范围内提供出色的温飘,最好只能到±20ppm/°C,在有限的温度范围以内可能会好一些。精密线绕电阻的温飘则完全基于电阻合金丝本身,可以做到±10ppm/°C左右,但线绕电阻一般只有插脚的产品而且有电感。精密箔电阻在这个阻值范围内温飘可以控制在±5ppm/°C以内,精度可以做到±0.1%或者更好,贴片和插脚都可以提供。

精密电阻

  10欧姆到150K欧姆是常规阻值段,在这个阻值范围内基于不同的精密需求可以选择的产品很多。低于±2ppm/°C的要求,或者对长期稳定性有很高要求的应用场合只能使用精密箔电阻,贴片和插脚的都可以选择。温飘要求在±5ppm/°C左右,长期稳定性要求不那么高的场合可以同时考虑薄膜电阻或者金属膜电阻。箔电阻的最高精度可以做到±0.001%,薄膜电阻和金属膜电阻可以做到±0.01%。需要指出的是使用贴片的箔电阻需要注意不同尺寸所提供的阻值范围不同,比如0805尺寸的贴片箔电阻能提供的最大阻值为10K。另外精密贴片薄膜电阻的供应厂家很多,参数的标注都大同小异,但实际的性能差距很大,温飘及精度超标的情况很多,长期稳定性和噪声等指标不同品牌之间的差距巨大。

  超过150K到1M的阻值范围属于中间阻值段。在这段区间内如果需要贴片的精密电阻,只能使用精密薄膜电阻。低于±2ppm/°C的温飘要求一般只能使用插脚精密箔电阻,但阻值越高这种电阻的价格也会越高,因为需要使用多个电阻芯片来达到需要的阻值。有一些插脚薄膜电阻可以提供低至±5ppm/°C的温飘,但长期稳定性差于精密箔电阻。插脚的精密线绕电阻也可以满足高精度和低至±2ppm/°C的温飘,但价格没有优势。

  1M到50M之间对于精密电阻来说是高阻段。精密薄膜电阻可以支持的最高阻值一般到10M,最好温飘为±5ppm/°C,最高精度±0.01%。精密厚膜电阻可以提供的精度和温飘类似于薄膜电阻,但可以支持整个区间的阻值。单个精密箔电阻目前能支持的最大阻值是2M,而且价格非常昂贵。另外一种昂贵的精密电阻技术是线绕电阻,单个电阻可以提供高达50M的阻值,低至±2ppm/°C的温飘和高达±0.001%的精度,尤其是在长期稳定性方面要大大优于薄膜和厚膜电阻技术。

  1M-10T高压精密电阻的需求只能选择精密厚膜高压电阻,因为只有厚膜技术才能在高压下工作并提供高的阻值。这类高压应用的电阻的重要技术指标有电压系数,电压安定性,长期稳定性,噪声,温飘,精度。尤其是电压系数和电压安定性的指标非常重要,厚膜电阻在高压环境下阻值大多会发生向小飘移的趋势,因为部分绝缘介质被激活而形成了并联的电阻,电阻浆料的质量和厚膜工艺决定电压系数的好坏。另外一些应用场合需要低噪声的高压电阻,噪声存在于电阻膜层的缺陷部位,缺陷可能是本来存在的也可能是调阻后新增的,这种缺陷越多噪声就会越大,特殊的厚膜工艺有助于改良噪声指标。

  上面通过分段的阻值简单介绍了精密电阻的选择,实际的情况要复杂的多。参考实际的应用选择恰当的精密电阻相当重要,但所有的应用重点考虑的电气参数不外乎长期稳定性,温度系数,绝对精度,功率系数,电压系数,噪声。

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