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电源设计中被忽视的小电阻

2019-05-09 14:46
来源: 21IC电子网

也许你曾经试过,产品在客户使用一段时间后,电路却无缘无故失效,电路有可能看起来完好无损,也可能烧毁了一大片。在你绞尽脑汁都找不到问题的时候,不妨先将目光放到那些小小的贴片电阻上面。

两个关键参数和降额曲线

先来看看某厂家五种常用封装电阻的参数表。其中表中有两个值:额定工作电压和最大工作电压。

表1

image.png

额定工作电压是与功率挂钩的,计算公式是:

V = √R*P

而最大工作电压是在额定功率下,该电阻可以承受的最大电压。但是要注意!看下面这个图。可以看出额定功率是在最高环境温度70℃的条件下标注的(不同厂家,系列可能有微小区别,在设计之初和问题查找的时候应该核实清楚。)

image.png

电阻温度降额曲线

注意事项:

1、设计和使用贴片电阻时,当最大功率超过其额定功率,其可靠性会降低。一般按额定功率的70%降额设计使用。当环境温度超过70℃时,必须进一步降额。

2、工作电压一般按最高额定电压的75%降额设计使用。瞬态电压不能超过最大工作电压,否则有击穿的危险。

3、对于电阻值小于1Ω电阻,电阻的关键参数为额定电流和最大工作电流,而不是额定电压与最大工作电压。使用此类电阻时,电阻流过电流大,建议直接使用电流有效值计算电阻的实际工作功耗。

电阻在过功率的情况下,一般会出现两种情况:

1、瞬时过功率:电阻外观基本没有变化,但是电阻已经开路。

2、长时间过功率:电阻温度极高,其阻值发生变化,如果在恶劣的条件下,就会烧毁开路。

image.png

瞬间过功率损坏,外观基本没变化,其实已经开路

image.png

长时间过功率,电阻高温直接碳化烧毁

PCB布板也有讲究

贴片电阻的另外一种常见的损坏是机械损伤后呈开路状态,后续导致电路异常(器件外观有可能正常)。下面是几个小建议:

1、如果是手折板的话(极少使用,无法机器分板,毛刺大),贴片电阻长度方向平行于PCB板边,零件受的应力小;如果是V-CUT的话,贴片器件长度方向垂直于PCB边,零件破裂可能性较小。

2、元件如果与连接处垂直,到连接处的距离建议要≥4mm,若平行,距离建议要≥1.5mm。

3、在成本允许的情况下,适当加厚PCB板厚度,特别是面积比较大的板子。(下面是两个简单的示意图,实际情况请实际分析。)

image.png

手折板简单示意图

image.png

V-CUT板简单示意图

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