臨界電阻值下工作電壓與功率的關系

隨著制造和材料技術的改進,貼片電阻器、薄膜電阻制造商已經能夠增加給定芯片尺寸的額定功率。這些更高功率的電阻器是縮小電路設計尺寸或增加電路設計功能的有效方法,但了解額定工作電壓與額定功率之間的關系至關重要。

“臨界電阻值”定義為特定部件可以在全額定功率和全額定電壓下運行的電阻值。除了額定功率外,大多數電阻器制造商還指定了*大工作電壓。工作電壓和額定功率之間的關系會顯著影響電阻值范圍低端和高端的功能。無論技術或制造商如何,這種關系都適用于所有電阻器。

0603尺寸貼片電阻的工作電壓、額定功率和阻值之間的關系。在值低于 56.25K 歐姆時,部件可以承受的電能量由 0.1W 的*大額定功率決定。例如,如果 10 歐姆 0603 承受 75 伏的*大工作電壓,則通過該部件的終功率將為 562.5 瓦,遠遠超過該部件的額定功率。反之,對于高阻值,0603電阻所能承受的電能大小由75伏的額定工作電壓決定。如果 10Meg ohm 0603 承受 0.1W 的*大功率,則部件上的隱含電壓將為 1000 伏,這超過了部件的電壓處理能力。

從這些數據中可以清楚地看出,0603 電阻器只有在 56.25K 歐姆時才能同時處理 75 伏和 0.1W。雖然這對所有電阻器都有一定意義,但在處理高值和高電壓電阻器或低電阻器值(例如電流檢測和繞線電阻器)時,這一點較為重要。

電流檢測電阻器專注于調節和監控從電源到終端設備的電源。隨著組件設計技術的快速發展,電流檢測電阻器被用于各種手持電子設備、所有類型的電源和 LED 驅動器。

臨界電阻值下工作電壓與功率的關系

當應用需要長時間耗散超過 5 瓦的功率時,線繞電阻器通常是合乎邏輯的選擇。這些電阻器以其能夠承受大量電流并保持電氣和環境穩定的能力而聞名。線繞電阻器具有多個可調參數。這使它們比薄膜電阻型號更具優勢。

電流檢測和繞線電阻數據表通常根本沒有指定工作電壓。這主要是因為這些系列僅提供低電阻值,其中部件可以承受的電能量僅由額定功率決定。例如,使用上面的通用0603片式電阻圖,如果這部分僅在50K歐姆以下的電阻值下可用,那么75伏的額定電壓將毫無意義;實際上,您永遠無法向部件連續施加 75 伏電壓,因為這會超過額定功率。

對于線繞電阻器,一些較具挑戰性的應用是需要高電壓處理的應用。由于線繞電阻器通常僅提供低電阻值,因此任何使用必須承受高壓瞬變的線繞的應用都需要為此目的專門指定元件線。

臨界電阻值對于高壓貼片電阻來說是極其重要的。高電壓要求通常對應于高電阻值,反之亦然。其原因是歐姆定律和電壓的功率方程。簡而言之,低電阻值兩端的高電壓會導致產生不合理的功率。這反過來又需要一個非常大的電阻來耗散能量,并且可能會超出產品的能力。

有時客戶會假設,由于某個電阻器是為高壓應用定義和設計的,因此額定工作電壓適用于給定尺寸的所有電阻值。上圖顯示,雖然數字與通用0603相比發生了顯著變化,但關系仍然相同。由于高壓 2512 尺寸電阻器提供低于 4.5Meg ohm(臨界電阻值)的電阻值,因此重要的是要意識到這些電阻值不會連續處理滿額定工作電壓而不違反設備的額定功率。由于許多高壓應用需要高電阻值,因此這通常不是問題。

電阻器市場以技術進步和改進作為回應,試圖滿足電力系統設計的任何要求。電源系統繼續推動技術發展,以獲得更高的額定功率、更好的電氣穩定性、更小的芯片尺寸,當然還有更低的組件成本。但是,在指定電阻器時,需要了解的重要因素之一是臨界電阻值以及它們與功率和電壓的關系。簡而言之,部件所能承受的電能大小由*大額定功率決定。選擇一個能夠承受額定功率而不超過*大工作電壓的電阻器對于每個電力系統都是至關重要的。選擇沒有這些數據的電阻器會導致電阻器性能下降以及電力系統和電子設備的災難性故障。

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