电阻目录1.简介1.1历史改动2.电阻的基本参数2.1 电阻的阻值2.2 电阻的封装2.3 电阻的功率2.4 电阻的精度2.5 温度特性3.案例3.1 发光二极管限流电阻选型拓展部分电阻的结构非常感谢1.简介本篇文章主要讲述贴片电阻的参数说明以及选型建议。指在让你快速了解电阻器件的知识如果你有时间我仍然建议你去阅读器件手册。1.1历史改动因为很难一次性就把东西写的全面详细还要质量好结构清晰。所以会通过一次次的更新来逐渐完善文章的内容。版本时间说明V120260317初稿V1.120260325新增温度特性内容2.电阻的基本参数2.1 电阻的阻值电阻阻值不是任意的它来自标准电阻系列E 系列.目前最常用的是E24和E96系列。电阻选值时通过计算得到的阻值不一定能在市面上买到需要对照E24或E96系列标准值来判断是否可以采购到计算值或接近的近似值。你可以通过查表E24和E96电阻阻值表的方式来判断是否有你需要的阻值。如果表里有你可以很轻松地买到另外也可以直接到立创商城等平台搜索想要的阻值。你可能会遇到一些特殊的电阻值例如IC的外置参考电阻给了一个并不常见的值但你依旧可以买到那是因为除了E24和E96之外还有其他E系列如E12、E48等。下面这个截图是松下电阻器的标准电阻值包含从E6到E96系列。这里展示的只是优先数例如E96有121这个优先数那么你就能够买到1.21Ω、12.1Ω、121Ω、1.21kΩ、12.1kΩ、121kΩ、1.21MΩ的电阻以此类推。如果你细心的话很快就会发现E24系列的标准数一共是24个那么E96会是96个标准数吗嘿嘿答案是是的。选择建议尽量选取常用的电阻阻值常用的电阻值在硬件设计中广泛使用厂家大规模生产所以价格比较低如果没有合适的值可以通过串并联得到想要的阻值在BOM整理时合并电阻。例如UART上拉用了1kΩI2C上拉用了2.2kΩ很多时候可以统一成一个阻值如2.2kΩ减少物料种类方便采购和贴片机换料。。2.2 电阻的封装目前常使用的封装有0201、0402、0603、0805、1210、1206。这些封装的名称来源于英制单位例如0402封装的外形尺寸为长度0.04英寸宽度0.02英寸。由于历史原因行业内习惯沿用英制标注。换算公式1 inch 25.4 mm可以方便地换算为公制尺寸例如0402约等于1.0mm×0.5mm。下图来源于Vishay厂家的厚膜贴片电阻规格书-封装尺寸部分选择建议考虑手工焊接建议使用0402及以上封装0201封装手工焊接难度较大。当前主流0402在消费类电子产品中广泛使用小型化设备会大量使用0201需要过大电流的场景则选用0603或更大封装封装选择通常取决于产品尺寸、是否需要手工焊接返修、以及功率要求2.3 电阻的功率电阻的功率与封装密切相关封装越大额定功率越高。下表是常见封装与额定功率的对应关系常规参数不同厂家或系列可能略有差异请以具体规格书为准封装额定功率02011/20W——0.05W04021/16W——0.0625W06031/10W——0.1W08051/8W——0.125W12061/4W——0.25W12101/2W——0.5W电阻额定功率与环境温度的关系下图表明在-55℃ ~ 70℃区间电阻可以达到100%额定功率。随着温度的升高当环境温度达到100℃时额定功率会衰减到原来的60%左右。因此选型时需要预留一定余量确保产品在极端环境下也能稳定工作选择建议根据电阻实际工作时的功耗进行计算并预留余量例如计算得到的功耗为1/20W0.05W虽然0201封装刚好满足但建议选择0402因为高温下功率会降额留有余量可提高可靠性功率需求往往决定了最小封装的选择。2.4 电阻的精度电阻精度最常用的是1%和5%表示实际阻值相对于标称值的允许偏差范围±1%或±5%。例如标称1kΩ、5%精度的电阻实际阻值在950Ω ~ 1050Ω之间均属正常。选择建议根据应用场景选择精度上下拉电阻、LED限流电阻等对精度要求不高选5%即可DC-DC反馈电阻、芯片外部参考电阻等对精度敏感的场景通常需要1%。成本考量1%精度通常比5%稍贵。虽然单颗差价不大但批量生产时会放大差异。例如差价2分钱单板用20颗生产10万片时成本差可达4万元。BOM合并如果同一阻值同时有1%和5%两种精度且5%用量不大可统一使用1%精度减少物料种类。2.5 温度特性一般在设计的时候不会太考虑温度的特性因为电阻的阻值本身还是较为稳定。通过这个图我们可以看到对于国巨的贴片电阻0201封装电阻的阻值在10Ω到10MΩ的阻值范围内温度的系数是±200ppm℃。ppm是百万分之一那么整体的含义就是温度每变化1℃对应的电阻值变化为百万分之200。假设一个1KΩ的电阻一般基准温度是25℃。R 25 ℃ ⋅ 200 p p m 1000 ⋅ 200 / 1000000 0.2 R_{25℃}·200ppm1000 · 200/10000000.2R25℃​⋅200ppm1000⋅200/10000000.21KΩ200ppm℃的电阻环境温度每变化1℃电阻值变化0.2Ω假设在125℃的环境下这个1KΩ电阻的电阻值会随着温度如何改变。那么我们就可以通过以下公式进行计算。 125 − 25 ⋅ 0.2 20 Ω 125-25· 0.220Ω125−25⋅0.220Ω那么原本1KΩ的电阻在125℃的环境下阻值会升高或者降低20Ω因为电阻的ppm前面有个±号所以电阻的阻值是980Ω或1020Ω。温度系数是越小越好。3.案例3.1 发光二极管限流电阻选型现在我们要设计一个发光二极管的电路电路原理图如下另外还截取了发光二极管使用的LED型号为XL-1608SURC-06其主要参数最大正向电流20mA20mA时发光强度80~210mcd正向电流降额曲线环境温度超过29℃时允许的正向电流逐渐下降考虑到设备可能工作在高温环境我们将LED工作电流设计为10mA。亮度评估通过“相对光强与正向电流特性曲线”20mA时光强系数为110mA时约为0.6。若20mA时典型亮度为160mcd则10mA时约为96mcd作为指示灯完全足够。压降评估通过伏安特性曲线10mA时LED压降约为1.9V。电阻值计算电阻两端电压 3.3V - 1.9V 1.4V电流 10mA阻值 R U / I 1.4V / 0.01A 140Ω140Ω属于E96系列标准阻值可以直接采购。如果没有该阻值可以选择最接近的标称值如150Ω或130Ω。功率计算P U × I 1.4V × 0.01A 0.014W0201封装0.05W已满足但考虑焊接和可维修性选择0402封装。精度选择5%精度带来的阻值偏差对LED亮度影响肉眼难以分辨因此选择5%即可。最终选型140Ω0402封装5%精度。拓展部分电阻的结构下图是贴片电阻的内部结构示意图Protective coating防护层黑色部分Electrode内电极中间电极外电极焊盘Thick film resistive element厚膜电阻元件实际电阻体Alumina substrate氧化铝基板部分厂家使用陶瓷基板实物图如下非常感谢非常感谢你能看到这里希望这篇文章能够让你有所收获。