PCB之識(shí)別電路板上電子元器件
電路板上的電阻種類繁多,下面將按照電阻的材料工藝對(duì)電阻進(jìn)行分類,分別為繞線電阻、實(shí)心電阻、碳膜電阻、碳合成電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻、玻璃釉電阻一一介紹。
1.線繞電阻:
使用高電阻率的康銅、錳銅或鎳鉻合金絲纏繞在陶瓷骨架(一般采用陶瓷、塑料、涂覆絕緣層的金屬骨架)上制作而成的。玻璃釉繞線電阻表面被覆一層玻璃釉;涂漆線繞電阻表面被覆一層保護(hù)有機(jī)漆或清漆;裸式線繞電阻由沒有保護(hù)的裸線繞制。表面涂敷保護(hù)層除對(duì)電阻起保護(hù)作用外,也有利于在工作環(huán)境條件變化時(shí)保持阻值的穩(wěn)定性。常見的有被釉線繞電阻和涂漆線繞電阻兩種。
琺瑯電阻(被釉線繞電阻)將電阻系數(shù)較大的錳銅絲或鎳鉻合金絲繞在陶瓷管上,并將其外層涂以琺瑯作為耐熱的釉絕緣層加以保護(hù)。
可調(diào)線繞電阻(就是中學(xué)物理常說的滑動(dòng)變阻器),外面裝有可移動(dòng)的卡環(huán)作為接觸引出端,在釉(漆)層上留有狹長的窗口,露出繞線接觸道,卡環(huán)通過觸點(diǎn)在接觸道上移動(dòng)就可以調(diào)節(jié)阻值。
線繞電阻的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu):
繞線電阻優(yōu)點(diǎn):可做成精密電阻,精度容差可以到0.005%,阻值范圍為0.01Ohm~100KOhm;溫度系數(shù)小(如琺瑯電阻(被釉線繞電阻)的溫度系數(shù)可做到小于10ppm/℃(1ppm=0.0001%)(百萬分之一),精度高于±0.01%。);熱穩(wěn)定性好,耐高溫,工作溫度可達(dá)315℃;繞線電阻體積可以做的很大,再外加散熱器,耐熱好;噪聲小,甚至無電流噪聲;功率大,能承受大功率負(fù)荷,額定功率能做到500W;
線繞電阻的缺點(diǎn):寄生電感和分布電容比較大,體積大,阻值不大,不適合在2MHz以上高頻電路中使用。
適用場(chǎng)景:只適合在要求大功率電阻的電路中作為分壓電阻或?yàn)V波電阻,或者高溫工作場(chǎng)景下使用。
2.實(shí)心電阻
有機(jī)實(shí)心電阻是將炭黑、石墨等導(dǎo)電物質(zhì)和填料與有機(jī)黏合劑混合成粉料,經(jīng)專用設(shè)備熱壓后裝入塑料殼內(nèi)制成的。實(shí)心電阻的引線壓塑在電阻體內(nèi),一種是無端帽的電阻,另一種是有端帽并把端帽作為電極的電阻。有機(jī)實(shí)心電阻的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖:
無機(jī)實(shí)心電阻與有機(jī)實(shí)心電阻的結(jié)構(gòu)基本相同,只是材料不同。有機(jī)實(shí)心電阻是由顆粒狀導(dǎo)體(如炭黑、石墨)、填充料(如云母粉、石英粉、玻璃粉、二氧化鈦(TiO2)等)和有機(jī)黏合劑(如酚醛樹脂等)等材料混合并熱壓成型后制成的,具有較強(qiáng)的抗負(fù)荷能力;無機(jī)實(shí)心電阻是由導(dǎo)電物質(zhì)(如炭黑、石墨等)、填充料和無機(jī)黏合劑(如玻璃釉)混合壓制成型后再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的,其溫度系數(shù)較大,但阻值范圍較小。
有機(jī)實(shí)心電阻機(jī)械強(qiáng)度高,可靠性好,具有較強(qiáng)的過負(fù)載能力,體積小,價(jià)格低廉;噪聲大,分布參數(shù)較大,電壓和溫度穩(wěn)定性差;阻值范圍為4.7Ohm~22MOhm;工作電壓能達(dá)到250V~500V;額定功率為1/4~2W.這種電阻不適合于要求較高的電器電路中。
應(yīng)用場(chǎng)景:目前常見的有機(jī)實(shí)心電阻有RS11型和RS型,RS型有機(jī)實(shí)心電阻常用于汽車儀表(機(jī)油壓力上)。
3.碳膜電阻
碳膜電阻是將通過真空高溫?zé)岱纸獾慕Y(jié)晶碳沉積在柱形或管形的陶瓷骨架上,形成一層碳混合物膜,用控制碳膜的厚度、碳濃度和刻槽來控制電阻的大小。可以在碳膜上加工除螺旋溝槽,螺旋越多,電阻越大,最后引出金屬導(dǎo)線,樹脂封裝成型。碳膜電阻的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示:
碳膜電阻具有良好的穩(wěn)定性,負(fù)溫度系數(shù)小,高頻特性好,受電壓和頻率影響較小,噪聲電動(dòng)勢(shì)比較小,脈沖負(fù)荷穩(wěn)定,阻值范圍大,制作工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,所以以前被廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品。
4.碳合成電阻
碳合成電阻是將炭黑、填料和有機(jī)黏合劑配成懸浮液,涂覆在絕緣骨架上,經(jīng)過熱聚合而成。
優(yōu)點(diǎn)是:阻值范圍大,可以達(dá)到10MOhm~10^6MOhm;額定功率能做到5W;最大工作電壓為35kV。 缺點(diǎn)是:抗?jié)裥圆睿妷悍€(wěn)定性差,頻率特性不好,噪聲大。
這種電阻不適合用于通用電阻,而主要適用于高壓和高阻用電阻,并常用玻璃殼封裝,制成真空兆歐電阻,用于微電流測(cè)試。
5.金屬膜電阻
金屬膜電阻是將金屬或合金材料用真空加熱蒸發(fā)在瓷基體上形成一層薄膜而制成的,也有采用高溫分解、化學(xué)沉積或燒滲等方法制成的。
金屬膜電阻直插封裝的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu):
金屬膜電阻表貼封裝的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu):
金屬膜電阻穩(wěn)定性和耐熱性能好,溫度系數(shù)小,工作頻率范圍寬,噪聲電動(dòng)勢(shì)小,常在高頻電路中使用。
6.金屬氧化膜電阻
以金屬或合金作為電阻材料,采用真空蒸發(fā)和濺射的方法,在陶瓷或玻璃基體上形成氧化的電阻膜層。金屬氧化膜電阻的導(dǎo)電膜層均勻,膜與骨架基體結(jié)合牢固。有些性能優(yōu)于金屬膜電阻。普通金屬氧化膜電阻的外形與金屬膜電阻基本相同,其結(jié)構(gòu)多為圓柱形并為軸向式引出線。
金屬氧化膜電阻比金屬膜電阻抗氧化能力強(qiáng),抗酸、抗鹽能力強(qiáng)、耐熱性好。金屬氧化膜電阻的缺點(diǎn)是由于材料的特性和膜層厚度的限制,阻值范圍小,導(dǎo)致其阻值范圍為1Ohm~200kOhm
7.玻璃釉電阻
玻璃釉電阻是由金屬銀、銠、釕等的氧化物和玻璃釉粘合劑混合成漿料,涂覆在陶瓷骨架上,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的。目前多用氧化釕和玻璃釉粘合劑制成玻璃釉電阻。分為普通型和精密型玻璃釉電阻。
玻璃釉電阻耐高溫能力差,耐濕性好,穩(wěn)定性好,噪聲小,溫度系數(shù)小,阻值范圍大,阻值范圍為4.7Ohm~200MOhm;額定功率為1/8W~500W,最高電壓為15kV.
總結(jié)
以上是按電阻按照材料工藝進(jìn)行分類,還可以按照用途分為:通用電阻、精密電阻、高阻電阻、功率電阻、高壓電阻、高頻電阻;按封裝分為插件電阻和貼片電阻;按特殊用途分為可調(diào)電阻、熱敏電阻、力敏電阻、濕敏電阻、壓敏電阻、磁敏電阻、氣敏電阻、光敏電阻、熔斷電阻。
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