【導(dǎo)讀】在現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)中，貼片電阻經(jīng)常是電子產(chǎn)品內(nèi)部最多的器件，而它們卻又經(jīng)常被我們所忽視，導(dǎo)致各種不可預(yù)測(cè)的產(chǎn)品故障出現(xiàn)。電源設(shè)計(jì)中，電阻的選型以及布局也至關(guān)重要，本文將為你介紹電源設(shè)計(jì)中的電阻細(xì)節(jié)。
在現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)中，貼片電阻經(jīng)常是電子產(chǎn)品內(nèi)部最多的器件，而它們卻又經(jīng)常被我們所忽視，導(dǎo)致各種不可預(yù)測(cè)的產(chǎn)品故障出現(xiàn)。電源設(shè)計(jì)中，電阻的選型以及布局也至關(guān)重要，本文將為你介紹電源設(shè)計(jì)中的電阻細(xì)節(jié)。
也許你曾經(jīng)試過，產(chǎn)品在客戶使用一段時(shí)間后，電路卻無緣無故失效，電路有可能看起來完好無損，也可能燒毀了一大片。在你絞盡腦汁都找不到問題的時(shí)候，不妨先將目光放到那些小小的貼片電阻上面。
兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)和降額曲線
先來看看某廠家五種常用封裝電阻的參數(shù)表。其中表中有兩個(gè)值：額定工作電壓和最大工作電壓。
表1
額定工作電壓是與功率掛鉤的，計(jì)算公式是：
V = √R*P
而最大工作電壓是在額定功率下，該電阻可以承受的最大電壓。但是要注意！看下面這個(gè)圖。可以看出額定功率是在最高環(huán)境溫度70℃的條件下標(biāo)注的（不同廠家，系列可能有微小區(qū)別，在設(shè)計(jì)之初和問題查找的時(shí)候應(yīng)該核實(shí)清楚。）
圖1 電阻溫度降額曲線
注意事項(xiàng)：
1、設(shè)計(jì)和使用貼片電阻時(shí)，當(dāng)最大功率超過其額定功率，其可靠性會(huì)降低。一般按額定功率的70%降額設(shè)計(jì)使用。當(dāng)環(huán)境溫度超過70℃時(shí)，必須進(jìn)一步降額。
2、工作電壓一般按最高額定電壓的75%降額設(shè)計(jì)使用。瞬態(tài)電壓不能超過最大工作電壓，否則有擊穿的危險(xiǎn)。
3、對(duì)于電阻值小于1Ω電阻，電阻的關(guān)鍵參數(shù)為額定電流和最大工作電流，而不是額定電壓與最大工作電壓。使用此類電阻時(shí)，電阻流過電流大，建議直接使用電流有效值計(jì)算電阻的實(shí)際工作功耗。
電阻在過功率的情況下，一般會(huì)出現(xiàn)兩種情況：
1、瞬時(shí)過功率：電阻外觀基本沒有變化，但是電阻已經(jīng)開路。
2、長(zhǎng)時(shí)間過功率：電阻溫度極高，其阻值發(fā)生變化，如果在惡劣的條件下，就會(huì)燒毀開路。
圖2 瞬間過功率損壞，外觀基本沒變化，其實(shí)已經(jīng)開路
圖3 長(zhǎng)時(shí)間過功率，電阻高溫直接碳化燒毀
PCB布板也有講究
貼片電阻的另外一種常見的損壞是機(jī)械損傷后呈開路狀態(tài)，后續(xù)導(dǎo)致電路異常（器件外觀有可能正常）。下面是幾個(gè)小建議：
1、如果是手折板的話（極少使用，無法機(jī)器分板，毛刺大），貼片電阻長(zhǎng)度方向平行于PCB板邊，零件受的應(yīng)力小；如果是V-CUT的話，貼片器件長(zhǎng)度方向垂直于PCB邊，零件破裂可能性較小。
2、元件如果與連接處垂直，到連接處的距離建議要≥4mm，若平行，距離建議要≥1.5mm。
3、在成本允許的情況下，適當(dāng)加厚PCB板厚度，特別是面積比較大的板子。（下面是兩個(gè)簡(jiǎn)單的示意圖，實(shí)際情況請(qǐng)實(shí)際分析。）
圖4 手折板簡(jiǎn)單示意圖
圖5 V-CUT板簡(jiǎn)單示意圖
合理減少種類
下圖是兩顆電極氧化了的貼片電阻（電極表面有點(diǎn)黑），別看它們現(xiàn)在好好的，一旦電路進(jìn)入了惡劣的工作狀態(tài)（高溫高濕），電阻就會(huì)因?yàn)樘摵付闺娐饭ぷ髟诓豢深A(yù)測(cè)的狀態(tài)，繼而損壞。
圖6 氧化的電阻
除了要保證采購的電阻在保質(zhì)期內(nèi)和倉庫提供合適的保存環(huán)境（具體參照實(shí)際產(chǎn)品手冊(cè)）以外，我們工程師作為使用者，也盡可能減少使用特殊阻值的電阻，以減少這種風(fēng)險(xiǎn)。
盡管貼片電阻以性能穩(wěn)定著稱，但是如果我們能在每次使用之初，都不厭其煩的回憶一些細(xì)節(jié)，就可以盡可能減少小概率事故的發(fā)生，大大提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。
