電阻的中心議題：

• 電阻的歸一化選型方向總結
• 電阻的特性參數選型原則
• 電力儀表電阻選型案例分析

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【CLASS 5】電阻選型與應用知識系列大講臺—電阻的應用（2）
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電阻知識大講臺第一講圍繞電阻的基礎知識，給大家總結了電阻的一些基本概念(其中包括電阻的特性參數)，第二講給大家講解了如何進行電阻的檢測與失效分析，這一講將在之前兩講的基礎上，更進一層，總結了電阻的選型原則，包括歸一化選型方向（快速定位電阻類別），以及特性參數選型原則（根據電阻的特性參數來細化電阻的選型），以幫助工程師在電路設計中快速進行電阻選型。

一、電阻器的歸一化選型方向總結
本歸一化選型原則只是針對電阻選型的一個“輪廓”，根據以往工程師的選型經驗總結出來的，具有大眾化的選型意義，在要求嚴格的電路設計中，還需要根據具體電路設計中的電器要求對電阻選型進行進一步的考量。

A、電阻選型“輪廓”
1、金屬膜電阻器：1W以下功率優選金屬膜電阻，1W及1W以上功率優選金屬氧化膜電阻。
2、碳膜電阻器：為話機專用類別，公司技術不使用。優選等級信息用“T”標記。
3、熔斷電阻器：不推薦使用。反應速度慢，不可恢復。建議使用反應快速、可恢復的器件以達到保護的效果，并減少維修成本。
4、繞線電阻器：大功率電阻器。
5、集成電阻器：貼片化。插裝項目只保留并聯式，插裝的獨立式項目將逐步淘汰，用同一分類的片狀集成電阻器替代。
6、片狀厚膜電阻器：在逐步向小型化、大功率方向發展，優選庫會隨著適應發展方向的變化而動態調整。這類電阻器是小功率電阻的優選對象。
7、片狀薄膜電阻器：建議使用較高精度類別。

B、選型與應用要求配對表
1、性能要求——可型種類

2、額定功率——電阻值范圍

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二、電阻的特性參數選型原則總結
在第一講中，對電阻的特性參數進行了詳細的講解（詳情可瀏覽：http://www.gdnengbo.cn/art/artinfo/id/80010906?source=lecture），在眾多的概念中，對電阻的選型尤其重要的有兩個概念——標稱阻值和阻值允許偏差。

標稱阻值是電阻器設計所確定的，通常在電阻器上標出的電阻值。在規定條件下測量電阻器所得到的阻值叫做實際阻值。為了便于生產和使用，國家統一規定了一系列阻值作為產品的標準值，這些阻值被稱為電阻器的標稱阻值系列。一般來說，精度與標稱阻值系列有關，精度越高，所選標稱系列越密；精度越低，所選標稱系列越稀。由于工廠商品化生產的需要，電抗組件產品的規格是按特定數列提供的?？紤]到技術上和經濟上的合理性，目前主要采用E數列作為電抗組件規格。常用的系列有E6, E12, E24, E96系列。(E數列規格可點擊瀏覽：http://www.gdnengbo.cn/bbs/viewthread.php?tid=123482&extra=page%3D1&frombbs=1)

電阻器的實際阻值與標稱阻值之間可以有偏差，這一偏差的最大允許范圍叫做阻值允許偏差，也稱為精度。通常用標稱阻值的百分數來表示。

對標稱阻值和阻值允許偏差有了認識之后，下面我們對電阻的選用要求進行概論。

電阻的一般特性參數選型要求
1、精度
在設計中不要盲目的追求電阻本身的精度，即使高精度的電阻受環境的影響，也會超出其范圍。所以應該更加的關注可靠性試驗的指標。目前選擇電阻的精度不建議超過0.1%，常用的厚膜電阻都是5%，1%以上精度要求電阻建議選用厚膜電阻，1%以下精度要求電阻建議選用薄膜電阻。

2、不選用極限和邊緣規格
不選用各分類電阻器的極限規格。如電阻器具體系列中的最大最小阻值的邊緣規格。

3、降額使用
降額使用是提高電阻器工作可靠性和壽命的最重要手段。電阻的功率取決于封裝的大小，薄膜電阻的功率很小，一般小于1W，電阻在使用時，一定要對功率進行降額。

不同類別的電阻具有不同的絕緣介質和自愈機制，對承受應力（主要是工作電壓、消耗功率和工作環境溫度）的降額程度要求有差異，但一般都在0.6倍額定承受應力下使用，不超過0.75倍。建議在降額曲線再降80%，繞線電阻據有很大的功率特性。

其中電阻的額定功率計算方法：
當電阻阻值小于額定阻值時，額定電壓：

當電阻阻值小于額定阻值時額定電壓等于最高電壓。

4、電阻值變化
電阻器在實際工作時的電阻值不同于標稱電阻值，而與以下因素有關：
(1) 阻值偏差。實際生產中電阻器的阻值會偏離標稱阻值，此偏離應在阻值允許偏差范圍內。
(2) 工作溫度。電阻器的阻值會隨溫度變化而變化。此特性用T.C.R值即電阻溫度系數來衡量。
(3) 電壓效應。電阻器的阻值與其所加電壓有關，變化可以用電壓系數來表示。電壓系數是外加電壓每改變 1 V時電阻器阻值的相對變化量。
(4) 頻率效應。隨著工作頻率的提高，電阻器本身的分布電容和電感所起的作用越來越明顯。
(5) 時間耗散效應。電阻器隨工作時間的延長會逐漸老化，電阻值逐漸變化(一般情況下增大)。
外加應力下電阻值漂移應在電路要求的范圍內，同時還應考慮老化因素。應給出設計裕度(一般為電路要求變化范圍的一半，如電路要求可在±10%范圍內變化，應選擇在±5%內變化的電阻器)。

5、額定工作溫度
各種具體型號的電阻器都有規定的額定環境工作溫度范圍，在實際使用中不應超出規定的環境工作溫度范圍。

目前TCR小的電阻器只有薄膜電阻，一般情況下，碳膜與陶瓷電阻器TCR為負，對于低TCR設計，首選推薦10ppm。不同材料電阻的TCR有很大的變化，大致范圍可以從下表看出：

6、降功耗曲線
當工作環境溫度高于70°C時，應在原使用基礎上再進行降額。降額曲線如圖1所示：

7、管腳表層金屬
管腳表層金屬采用Sn/Pb或Sn，焊接性能好，價格便宜，盡量避免采用貴金屬管腳或外電極的電阻器(對特殊種類的電阻器，如其行業通用貴金屬作管腳的表層金屬，則應采用行業的通用標準，目前公司技術尚未采用)。

8、安裝
盡量采用表面貼裝的電阻器。表面貼裝不僅生產效率高，體積小，且由于大量使用而價格低。為節省空間還可使用表面貼裝的集成電阻器(是片狀厚膜電阻器陣列，又稱電阻排或電阻網絡，目前公司的產品中已經大量使用)。[page]

三、電力儀表電阻選型案例分析
現以電力儀表上電壓電阻采樣為例講解如何對電阻進行選型，具體電路要求為：
1.應用于采樣電路
2.電阻兩端電壓為500VAC
3.電阻受環境溫度引響小
4.電阻阻值在1.5M左右
5.電阻精度要求高

1、此電阻應用在采樣電路里，功率要求不高，精度要求比較高，可以使用膜電阻（金屬膜、片狀厚膜、片狀薄膜），綜合價格、實際電阻的封裝和電路安裝，選擇金屬膜電阻。
2、該電路受溫度影響?。═CR值小，一般小于100ppm）。
3、參數選定：
（1）根據常用組件標稱系列E24，我們選用1.5M
（2）根據實際使用，電阻精度選用1%
（3）TCR為100ppm，其精度范圍在千分之三
（4）功率=U*U*÷1.5M=0.3W,   降額70%，選用1W電阻
（5）額定電壓=500*1.414=700 ，選用1KV的耐壓

初步選型結果為：金屬膜電阻、1.5M、1%精度、TCR為100ppm、1W功率。

初步選型出來后還需要在制作出樣品之后對電路進行測試，調整電阻的具體參數，并反復進行選型測試，以達到系統的穩定工作，這才算對電阻進行完整的選型。

更多的選型案例，可閱讀：
http://www.gdnengbo.cn/club/space.php?uid=107184&do=blog&id=17922