臨界電阻值下工作電壓與功率的關(guān)系

隨著制造和材料技術(shù)的改進(jìn)，貼片電阻器、薄膜電阻制造商已經(jīng)能夠增加給定芯片尺寸的額定功率。這些更高功率的電阻器是縮小電路設(shè)計(jì)尺寸或增加電路設(shè)計(jì)功能的有效方法，但了解額定工作電壓與額定功率之間的關(guān)系至關(guān)重要。

“臨界電阻值”定義為特定部件可以在全額定功率和全額定電壓下運(yùn)行的電阻值。除了額定功率外，大多數(shù)電阻器制造商還指定了*大工作電壓。工作電壓和額定功率之間的關(guān)系會(huì)顯著影響電阻值范圍低端和高端的功能。無論技術(shù)或制造商如何，這種關(guān)系都適用于所有電阻器。

0603尺寸貼片電阻的工作電壓、額定功率和阻值之間的關(guān)系。在值低于 56.25K 歐姆時(shí)，部件可以承受的電能量由 0.1W 的*大額定功率決定。例如，如果 10 歐姆 0603 承受 75 伏的*大工作電壓，則通過該部件的終功率將為 562.5 瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該部件的額定功率。反之，對于高阻值，0603電阻所能承受的電能大小由75伏的額定工作電壓決定。如果 10Meg ohm 0603 承受 0.1W 的*大功率，則部件上的隱含電壓將為 1000 伏，這超過了部件的電壓處理能力。

從這些數(shù)據(jù)中可以清楚地看出，0603 電阻器只有在 56.25K 歐姆時(shí)才能同時(shí)處理 75 伏和 0.1W。雖然這對所有電阻器都有一定意義，但在處理高值和高電壓電阻器或低電阻器值（例如電流檢測和繞線電阻器）時(shí)，這一點(diǎn)較為重要。

電流檢測電阻器專注于調(diào)節(jié)和監(jiān)控從電源到終端設(shè)備的電源。隨著組件設(shè)計(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，電流檢測電阻器被用于各種手持電子設(shè)備、所有類型的電源和 LED 驅(qū)動(dòng)器。

當(dāng)應(yīng)用需要長時(shí)間耗散超過 5 瓦的功率時(shí)，線繞電阻器通常是合乎邏輯的選擇。這些電阻器以其能夠承受大量電流并保持電氣和環(huán)境穩(wěn)定的能力而聞名。線繞電阻器具有多個(gè)可調(diào)參數(shù)。這使它們比薄膜電阻型號更具優(yōu)勢。

電流檢測和繞線電阻數(shù)據(jù)表通常根本沒有指定工作電壓。這主要是因?yàn)檫@些系列僅提供低電阻值，其中部件可以承受的電能量僅由額定功率決定。例如，使用上面的通用0603片式電阻圖，如果這部分僅在50K歐姆以下的電阻值下可用，那么75伏的額定電壓將毫無意義；實(shí)際上，您永遠(yuǎn)無法向部件連續(xù)施加 75 伏電壓，因?yàn)檫@會(huì)超過額定功率。

對于線繞電阻器，一些較具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用是需要高電壓處理的應(yīng)用。由于線繞電阻器通常僅提供低電阻值，因此任何使用必須承受高壓瞬變的線繞的應(yīng)用都需要為此目的專門指定元件線。

臨界電阻值對于高壓貼片電阻來說是極其重要的。高電壓要求通常對應(yīng)于高電阻值，反之亦然。其原因是歐姆定律和電壓的功率方程。簡而言之，低電阻值兩端的高電壓會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不合理的功率。這反過來又需要一個(gè)非常大的電阻來耗散能量，并且可能會(huì)超出產(chǎn)品的能力。

有時(shí)客戶會(huì)假設(shè)，由于某個(gè)電阻器是為高壓應(yīng)用定義和設(shè)計(jì)的，因此額定工作電壓適用于給定尺寸的所有電阻值。上圖顯示，雖然數(shù)字與通用0603相比發(fā)生了顯著變化，但關(guān)系仍然相同。由于高壓 2512 尺寸電阻器提供低于 4.5Meg ohm（臨界電阻值）的電阻值，因此重要的是要意識(shí)到這些電阻值不會(huì)連續(xù)處理滿額定工作電壓而不違反設(shè)備的額定功率。由于許多高壓應(yīng)用需要高電阻值，因此這通常不是問題。

電阻器市場以技術(shù)進(jìn)步和改進(jìn)作為回應(yīng)，試圖滿足電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任何要求。電源系統(tǒng)繼續(xù)推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，以獲得更高的額定功率、更好的電氣穩(wěn)定性、更小的芯片尺寸，當(dāng)然還有更低的組件成本。但是，在指定電阻器時(shí)，需要了解的重要因素之一是臨界電阻值以及它們與功率和電壓的關(guān)系。簡而言之，部件所能承受的電能大小由*大額定功率決定。選擇一個(gè)能夠承受額定功率而不超過*大工作電壓的電阻器對于每個(gè)電力系統(tǒng)都是至關(guān)重要的。選擇沒有這些數(shù)據(jù)的電阻器會(huì)導(dǎo)致電阻器性能下降以及電力系統(tǒng)和電子設(shè)備的災(zāi)難性故障。