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電阻可靠性相關的參數

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電阻可靠性相關的參數

一、電阻器降額規范
穩態功率與瞬態功率
穩態功率
功率降額是在相應的工作溫度下的降額，即是在元件符合曲線所規定環境溫度下的功率的進一步降額，采用P=V2/R公式進行計算。
為了保證電阻器的正常工作，各種型號的電阻廠家都通過試驗確定了相應的降功率曲線，因此在使用過程中，必須嚴格按照降功率曲線使用電阻器。
當環境溫度定于額定溫度時（T<Ts）可以施加60%額定功率，不需要考慮溫度降額。當環境溫度高于額定溫度的時候，需要考慮溫度降額，應該進一步降額功耗使用，
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P=PR(0.6+(Ts-T)/(Tmax-Ts))

PR是額定功耗；
T是環境溫度；
Tmax是零功耗時較高環境溫度。
瞬態功耗
不同廠家，電阻脈沖功耗和穩態功率的轉換曲線不同，具體應用時，要查詢轉換缺陷，將瞬態功率轉換為穩態功率，然后在此基礎上降額。
廠家額定環境溫度為70℃，低于這個溫度的時候，直接按照60%進行降額。當超過這個溫度的時候，額定曲線是一個斜線。降額曲線也按照，較大溫度的降額為121℃，然后繪制一條紅色的斜線，按照斜線進行降額。
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瞬態降額只要時間足夠短，電阻可以承受比額定功率大得多的瞬態功率。要參考廠家資料中的較高過負荷電壓參數，再在此基礎上降額。

1、合成型電阻器
1.1概述
合成型電阻器件體積小，過負荷能力強，但它們的阻值穩定性差，熱和電流噪聲大，電壓與溫度系數較大。
合成型電阻器的主要降額參數是環境溫度、功率和電壓。
1.2應用指南
a)合成型電阻為負溫度和負電壓系數，易于燒壞。因此限制其電壓是必須的。
b)在潮濕環境下使用的合成型電阻器，不宜過度降額。否則潮氣不能揮發將可能使電阻器變質失效。
c)熱點溫度過高可能導致合成型電阻器內部的電阻材料永久性損傷。
d)為保證電路長期工作的可靠性，電路設計應允許合成型電阻器有±15%的阻值容差。
1.3降額準則
合成型電阻器的降額準則見下表。
合成型電阻器降額準則
電阻可靠性相關的參數

2、薄膜型電阻器
2.1概述
薄膜型電阻器按其結構，主要有金屬氧化膜電阻器和金屬膜電阻器兩種。
薄膜型電阻器的高頻特性好，電流噪聲和非線性較小，阻值范圍寬，溫度系數小，性能穩定，是使用較廣泛的一類電阻器。
薄膜型電阻器降額的主要參數是電壓、功率和環境溫度。

2.2應用指南
a)各種金屬氧化膜電阻器在高頻工作情況下，阻值均會下降（見元件相關詳細規范）。
b)為保證電路長期工作的可靠性，設計應允許薄膜型電阻器有一定的阻值容差，金屬膜電阻器為±2%，金屬氧化膜電阻器為±4%，碳膜電阻器為±15%。
2.3降額準則
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3、電阻網絡
3.1概述
電阻網絡裝配密度高，各元件間的匹配性能和跟蹤溫度系數好，對時間、溫度的穩定性好。
電阻網絡降額的主要參數是功率、電壓和環境溫度。
3.2應用指南
為保證電路長期工作的可靠性，設計中應允許電阻網絡有±2%的阻值容差。
3.3降額準則
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4、線繞電阻器
4.1概述
線繞電阻器分精密型與功率型。線繞電阻器具有可靠性高、穩定性好、無非線性，以及電流噪聲、溫度和電壓系數小的優點。
線繞電阻器降額的主要參數是功率、電壓和環境溫度。

4.2應用指南
a)在II級降額應用條件下，不采用繞線直徑小于0.025mm的電阻器。
b)功率型線繞電阻器可以經受比穩態工作電壓高得多的脈沖電壓，但在使用中應作相應的降額。見附錄D（參考件）。
c)功率型線繞電阻器的額定功率與電阻器底部散熱面積有關，在降額設計中應考慮此因素。見附錄E（參考件）。
d)為保證電路長期工作的可靠性，設計應允許線繞電阻器有一定的阻值容差：精密型線繞電阻器為 ±0.4％；功率型線繞電阻器為±1.5％。

4.3降額準則
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5、熱敏電阻器
5.1概述
敏電阻器具有很高的電阻—溫度系數（正或負的）。
敏電阻器降額的主要參數是額定功率和環境溫度。

5.6.5.2應用指南
a)負溫度系數型熱敏電阻器，應采用限流電阻器，防止元件熱失控。
b)任何情況下，即使是短時間也不允許超過電阻器額定較大電流和功率。
c)為保證電路長期可靠性的工作，設計應允許熱敏電阻器阻值有±5％的容差。

4.3降額準則
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其他幾個參數：
額定電壓：由阻值和額定功率換算出的電壓。
較高工作電壓：允許的較大連續工作電壓。在低氣壓工作時，較高工作電壓較低。
老化系數：電阻器在額定功率長期負荷下，阻值相對變化的百分數，它是表示電阻器壽命長短的參數。
電壓系數：在規定的電壓范圍內，電壓每變化1伏，電阻器的相對變化量。
噪聲：產生于電阻器中的一種不規則的電壓起伏，包括熱噪聲和電流噪聲兩部分，熱噪聲是由于導體內部不規則的電子自由運動，使導體任意兩點的電壓不規則變化。
在高于絕對0°（-273℃或Ok）的任何溫度下，物質中的電子都在持續地熱運動。由于其運動方向是隨機的，任何短時電流都不相關，因此沒有可檢測到的電流。但是連續的隨機運動序列可以導致Johnson噪聲或熱噪聲。電阻熱噪聲的幅度和其阻值有下列關系；
式中，Vn是噪聲電壓，以V為單位；Kb是玻爾茲曼常數，1.38×10(-23)J/K；T是溫度，以K為單位；R是電阻，以Ω為單位；B是帶寬，以Hz為單位。

二、對電阻壽命影響的因素
1.溫度,溫度過高可以很快使其燒毀
2.環境的酸堿度,直接腐蝕電阻導致其損壞
3.外力,超過一定的力的限度,電阻就會斷裂
所以要是電阻壽命延長,散熱要好,防止燒毀,環境要干燥,無污染物,避免外力作用。

電阻值大的電阻，壽命相對會長

1M歐的電阻阻值很高,在低壓中使用時由于功率消耗少,工作環境影響甚微,一般壽命都很長,不需要特別注意（相對其他如電解電容等元件）。有問題大都是在高壓工作時產生的。
高壓工作時,電阻的制造工藝、使用材質都有相當的要求.要考慮使用功率往往會用到較大的可能(電阻的安全功率值是實際工作功率的兩倍以上,有些產品設計不當,往往使用功率和電阻額定功率值過于接近）；所以溫度的耐受能力是較基本的要求。而瞬間脈沖電壓和涌浪電流也會對電阻造成致命的打擊,對于引腳焊接不良,絕緣制程有瑕疵的產品,不用多久就崩潰燒毀.正確使用的電阻,使用壽命在10萬小時以上不成問題。
所以像1M歐這樣的高阻值電阻是有區分高壓和一般用途的.高壓專用的電阻價格比一般電阻高數倍,不過電阻終究是低價元件,而且在高壓使用的電阻數量不是很多。對于高壓大電流的場景，留有足夠的降額設計，有效提高電阻的壽命。

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| 發布時間：2018.11.12 來源：電源適配器廠家

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