100次浏览 发布时间:2024-10-01 09:23:30
什么是电阻?
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻(Resistor,通常用“R”表示)。
电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大,不同的导体,电阻不同。
电阻用字母R表示,单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。
作为基础知识讲解,大家了解一下就可以了,不要研究那么深奥,就像大家都知道1+1=2,但你没必要去研究1+1为什么等于2。
讲电阻,那么我们就从电阻种类讲起吧。
电阻种类很多,也要从不同维度讲解:
1、按电阻制造工艺分:贴片电阻、插件电阻。
2、按电阻不同的用途上分:普通限流电阻、光敏电阻、压敏电阻、热敏电阻等。
3、按电阻在电路中实现的功能分:分压电阻、采样电阻、限流电阻、上拉电阻等。
4、按电阻本身不同材料分:线绕型、非线绕型(还分碳膜型与合成型)
当然,电阻还有很多种类,我们暂时说这么多,下面用图片细说一下常见的电阻:
上图(图1)中的电阻,就是我们经常听说的贴片电阻。
随着表面贴装技术的突飞猛进,电子产品智能化程度越来越高,集成成度也越来越高,而且在不断地追求小型化,所以导致贴片电阻使用非常广泛。
于是,贴片电阻在我们电子设计中的使用占比非常高。
而且,在PCB设计中,有一个电阻使用原则,就是能使用贴片电阻的地方,绝对不使用插件电阻。
大家知道这是为什么吗?
很多在电子公司工作过的朋友,无论是否从事研发工作,都曾经听到过BOM(物料清单)成本,或者是某某产品成本超出预算的事情。
没错,这就是重要原因之一,贴片电阻的价格往往比插件电阻的价格要低一些。
还有另外一个成本,就是制造成本,贴片电阻在产品中的加工费用,要比插件电阻费用低,记得以前在正常情况下,贴片电阻的焊盘在1分钱左右,插件电阻的焊盘要3-5分钱。
为什么?
因为插件电阻要剪脚,要人工插件。
综合算起来,插件电阻使用成本确实比贴片电阻高。
插件电阻与贴片电阻的参数,后续讲。
图2中的电阻,就是插件电阻中的一种,现在这种电阻还在使用,只不过随着技术的更新迭代,使用得越来越少了。
不过,对功率有要求的电路中,还是会使用,尤其是对功率要求很高的地方,我们就会使用插件功率电阻。
图3就是水泥电阻,对于我们电子工程师而言,在精度要求不高的场合,很多时候是用来做假负载(代替负载)。
图4是大功率可调电阻,这种电阻一般使用在逆变器等大功率电器或设备中,作为制动电阻使用。
图5是普通可调电阻,电子工程师在电路设计中,常常用来调节电路中的参数,调节好之后,直接更换为对应固定阻值的电阻。
图6是压敏电阻,这种电阻的作用,通常是被电子工程师用来吸收部分电压尖峰。
电阻的种类还有很多,如光敏电阻、热敏电阻等,这些大家可以自行了解,直接去百度一下就可以了,后续如果讲解过程中碰到,会详细讲。
接下来,我们讲电阻的封装、功率、耐压。
贴片电阻的封装都有哪些呢?每一种封装的背后,都对应着一种尺寸规格,详看下面:
0201=0.6mm×0.3mm
0402=1.0mm×0.5mm
0603=1.6mm×0.8mm
0805=2.0mm×1.2mm
1206=3.2mm×1.6mm
1210=3.2mm×2.5mm
1812=4.5mm×3.2mm
2225=5.6mm×6.5mm
我们手工烙铁焊接,最小的是0402,再小就不好焊了,当然贴片电阻都是用SMT贴片。
当然,还有更小的贴片电阻,如0201、01005等,这些一般在手机、平板电脑等智能产品用得比较多。
我们有提过,电阻的封装是和功率大小有关系的,所以我们在电路设计中不但要考虑封装尺寸的问题,还要考虑功率和耐压的问题,详细电阻封装对应的功率与耐压如下图:
想成为电子工程师,未来想要进入电子硬件这个行业,那么就得对各种封装对应的功率和耐压进行熟记,甚至背下来,这对于将来我们电路设计的时候非常有用。
只有了然于心,才能灵活运用。
我们经常使用到贴片电阻的精度是±1%、±5%。
既然经常使用,那么我们什么时候用±1%的电阻,又什么时候使用±5%的电阻呢?
比如说,我们需要在电路中用电阻分压的时候,需要精度高的电阻,明白人都知道使用±1%精度的电阻。
如果精度要求没那么高的时候,可以使用±5%,当然使用±1%的也没有问题。
在精度要求没那么高的场合,不考虑成本(实际上也没什么成本),谁会拒绝精度更高的电阻呢?
比如说电路中的限流电阻,对精度要求没那么高,是用±1%,还用±5%,随意就好。
但是要结合库存情况、BOM的要求。
如果电路中大量使用到精度为±1%的电阻,只有少数地方用到精度为±5%,那么建议直接用±1%精度电阻好了,毕竟少量采购在成本上不占优势。
至于±1%和±5%精度的电阻,谁的价格更高?
当然还是精度高的电阻价格要更高些,不过也要根据实际市场情况来决定。