趙明燦 發表於 2020-12-26 11:36:39
在「高性能被動元器件論壇」上，開步電子董事長楊寶平介紹了各種精密電阻技術的歷史演進、製造工藝及重要參數，以及精密電阻在現代各種應用中的示例。
開步電子董事長楊寶平介紹了各種精密電阻技術的歷史演進、製造工藝及重要參數，以及精密電阻在現代各種應用中的示例。
據楊寶平介紹，碳和陶瓷合成電阻現在已基本淘汰，但是在高能或高電壓的場合仍有應用。這種電阻是1927年由美國的SiC公司發明的，後來擴展到歐洲和日本，而在我國現在在軍工方面仍有零星應用。碳膜電阻也基本淘汰，但是有一個行業仍在用，那就是高端音頻行業——音質很好。厚膜（貼片）電阻是目前主流的電阻技術。線繞電阻也基本被淘汰，在小功率的場合比如1W以下已經無人採用，大功率5W或10W則是不得已而用之。精密合金電阻包括錳銅和鎳鉻合金，主要是小阻值。精密厚膜電阻在國內基本沒有廠商在做，而是主要集中在歐美——這個技術可以實現超低溫漂、超高電壓下的穩定性。在貼片方面，精密厚膜電阻在向精密薄膜電阻轉變，後者有很多優勢，比如低噪聲、低溫度係數、高精度。精密線繞電阻則曾經被用作1Ω電阻的標準。箔電阻（1962年出現，工藝無變化）對其他電阻形成碾壓，是目前最精密的電阻。此外還有水電阻等。
什麼電阻才屬於精密電阻？很多工程師可能認為高精度、低溫漂就是精密電阻，但是不要被這兩個指標給騙了，我們應首先關注高穩定性！他指出，有些規格書喜歡突出自己最好的一面，比如精度甚至達到1/10000。但是其穩定性只有0.5%，也即在70℃加載額定功率10000個小時後所發生的阻值最大的偏移量為0.5%。那麼，即使一個電阻的精度達到±0.001%，但如果把它放到倉庫裡，一個月後阻值發生一兩百ppm的變化，那麼這樣的高精度又有什麼意義？
選擇精密電阻第一個要關注的指標是負載壽命，此外還要關注耐溼性等。最終要關注的是所選電阻在儀器壽命末期其阻值所發生的不可逆的偏移是否在設計允許的範圍內。
另外是溫漂。溫度係數不要只看數值，而是要對應溫度範圍去看是否滿足要求。這裡有兩個指標容易引起誤導。第一是合金溫漂——用戶購買的是電阻，要看的是電阻溫漂，給個合金溫漂指標有什麼意義？第二就是溫度範圍。這個指標通常標註為20到60℃，但是電阻的工作溫度經常會很高，所以看這個指標也沒有意義。
另外，也要將高可靠性納入到精密電阻中看。這裡面涉及到各種測試標準。
每款電阻都要經過負載壽命測試。即給被測電阻加上恆壓源，在70℃、額定功率下，開關（90分鐘開、30分鐘關）1000個小時（最低標準，車規是2000小時，宇航級是10000小時），觀察發生不可逆變化的數量。
另外，他談到，在溫漂方面，溫度係數不是線性的。通常，是給出-55~+125℃的範圍，25℃下的值作為參考，如果溫度範圍越小，則溫度係數曲線越平坦。我們希望這個曲線越平越好，但是往往事與願違，只能往一個方向去調整，相反方向則會變壞。
功率係數也是一個需要關注的指標，因為電阻是要加電工作的，自熱的影響會非常劇烈。有些工程師會將多個厚膜電阻串聯來改善這個指標，但是效果也不好。很多時候影響阻值的是功率係數而不是溫度係數，他強調。
負載壽命與溫度、功率和時間這三者有關。如果降額使用或使用環境不太惡劣，那麼阻值的變化情況就會趨緩。這樣也就可以獲得高穩定性。
以下是部分應用：
編輯：hfy
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