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电阻选型中精度和稳定性及温飘的合理匹配

作者:开步睿思     发表日期:2022-02-14 14:08:43

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文本摘要

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结束语


导语:


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文本摘要:


了解专业知识点,选型不迷路。...

文本标题:


电阻选型中精度和稳定性及温飘的合理匹配


正文内容:

        本文总结了工程师在电阻选型过程中对于精度和稳定性及温飘的匹配问题,为精密电阻器的基础选型提供了指导意见,欢迎大家指正交流。

A 精度要求过高,忽略稳定性

        如选择一款±0.01%精度的电阻,其负载1000小时后的阻值变化可能接近1000ppm(±0.1%),所以该电阻在生命周期内极大的概率快速超出±0.01%的精度标称要求。通常稳定性应至少等同于精度指标,工程师可以在规格书中可靠性测试栏目参考“负载寿命”,“耐久性”,即Load life这一指标。

       负载寿命的标准测试方法为:加载额定功率,70℃环境温度,90分钟ON, 30分钟OFF, 1000小时或更长时间,观察测试前后电阻的阻值变化量。负载寿命和时间,功率及温度相关,时间越长,加载的功率越高,环境温度越高,则电阻的阻值变化通常越大,但这种变化不是线性的,随着负载时间的加长,这种变化会趋缓,除非电阻材料发生了性能退化。负载后的阻值变化是不可逆的,所以负载寿命是预判产品寿命末期阻值发生的不可逆变化是否在允许范围以内的重要依据。

       根据经验公式,我们对依赖于初始精度和寿命末期精度的应用场合,匹配了以下负载寿命的最低要求建议,实际应用中的要求可能更高,工程师可以根据实际设计要求灵活选择。如果规格书中同时标示了负载寿命的典型值(Typical)和最大值(Max),应参考最大值。


B 精度要求过高,忽略温飘

        如选择一款0805尺寸,±0.1%精度的电阻应用在0-60℃的环境条件下,温飘±25ppm,其在60℃的时候相对于20℃室温的阻值最大可能飘移1000ppm(0.1%), 叠加该电阻的初始精度最大误差,在60℃时阻值偏差可能为±0.2%,实际应用中电阻加载的温度可能更高,阻值超标的情况会更为严重。

       大家可以在规格书中温度系数(TCR)一栏看到这个指标,需要指出的是TCR的指标我们需要对应一个温度范围,这个温度范围并不等同于工作温度范围,比如很大一部分电流检测电阻可以在-55-+170℃的范围内工作,但是温飘的指标仅标示20~60℃范围内的指标,针对于发热严重的检流电阻,在60℃以上工作很常见,超过该温度范围的温飘如果规格书内没有标示,就意味着在20~60℃以外温度系数可能远远大于标称值。

       假如定义温飘的温度范围等同于电阻的工作温度范围,假如初始精度非常重要,我们建议的最大温飘和精度的匹配关系为:


        精度的选择还要考虑很多其他因素,比如潮湿环境,脉冲电路,安装带来的应力,功率系数,电压系数,热电势等影响因素,具体的应用模型非常复杂。睿思实验室(Resi Lab)是开步电子建立的全面电阻性能评估实验室,目前可为用户提供可靠性验证,失效分析,极限参数测量,特别实验项目设计实施等服务,如有电阻类测试需求,欢迎联系我们。



                   



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