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正确的选择和使用电子元器件是提高电子整机技术性、稳定性、可靠性、安全性重要条件。因此，在整机电路的设计过程中，一个关键环节就是元件的选择，制造商千百家，选择哪一家？元件千百类，选择哪一类？元件标准数十种，选择哪一种？元件性能参数繁多，如何选择？如何简捷规范清晰的提出采购清单？国内外的大量质量案例都反映出此环节工作的至关重要，一旦选用错误，将产生严重後果。
一、电阻器选用的三项基本原则：
1. 选择通过认证机构认证的生产线制造出的执行高水平标准的电阻器。
2. 选择具备功能优势、质量优势、效率优势、功能价格比优势、服务优势的制造商生产的电阻器。
3. 选择能满足上述要求的上型号目录的制造商，并向其直接订购电阻器。
二、在选用电阻器时应注意的几个问题：
1. 电阻器的电压和电流限制
当施加到电阻器两端的电压增至一定数值时会发生击穿现象，导致电阻值不可逆的增大或开路，因此必须对施加的电压进行限制。电阻器的击穿现象发生在两引出线之间或螺旋槽之间，引出线之间的击穿电压取决於引出线之间的距离、形状和环境大气压力的大小。电阻器槽间的击穿电压取决於槽宽、刻槽质量及涂敷绝缘材料的耐压性能。根据额定功耗和标称阻值确定的电流值为额定电流。
从上式可以看出：额定功耗不变时，电阻值越小，额定电流越大，对於低阻电阻器，其接触电阻所占比例很大，当电流通过时在此处耗散的功率越大，同时从接触部份分析，由於此部位电流密度很大势必造成局部过热，最终导至早期老化。另外，电路中若有高压电脉冲，应选用玻璃釉膜型电阻器。
2. 电阻器的负荷功率
电阻器是能量转换元件，在工作时将电能转变成热能，在此转换过程中，自身温度升高，周围温度也随之增高，此过程引起电阻器性能的可逆性变化和不可逆性变化，所谓可逆性变化指的是当温度变化後电阻值也发生了变化，当温度恢复後电阻值也恢复到原值，此物理变化过程用温度系数来描述。而不可逆变化指的是当温度变化後电阻值也发生了变化，当温度恢复後电阻值不能恢复原值，此物理过程用 "老化"来描述。电阻器的温度系数和老化在一定程度上反映出电阻器的稳定性和可靠性，因此，电阻器的电负荷性能取决於在长期工作时的容许发热温度。
1）电阻体的不均匀发热
上讨论是假设电阻器各部均匀发热的情况，实际上各部分发热温度是不均匀的，它与构成电阻器的基体、保护层、引出线结构及刻槽质量有关。这些因素的影响是很复杂的，对局部过热的计算也是很困难的，下面对电阻器的各种不均匀发热现象进行一些讨论：
轴向不均匀发热：小功率电阻器的热传导散热起主要作用，而通过引出线传导散热却是捷径，从而造成接进引线的两端温度比电阻体中部的温度低，对於低阻值电阻器，如果帽盖与电阻膜的接触电阻过大，则可能出现在帽盖处功耗过大及电流密度大的物理现象产生，最终导致此部位过热。
径向不均匀发热：电阻体产生的热量首先沿半径方向传导，通过涂覆层向周围环境散热，薄膜型电阻器由於电阻膜和涂覆层的厚度薄，故内外温差不大，但合成型电阻器内外温差会很大。
刻槽型电阻器的不均匀发热：在刻槽电阻器中，发热主要集中在刻槽後的电阻膜，因此刻槽部分的长度、螺旋带的均匀性、导电带与槽的比例、刻槽的深度均为不均匀发热的因素。
2）电阻体结构不均匀发热
各种类型的电阻器在制造过程中由於工艺因素或其它因素不可避免的在结构上产生不一致性，比如：膜层厚度不均匀（基体表面状态不均匀、镀膜时转动不均匀、镀膜时基体过多、真空度不够等因素均可造成膜层不均匀）将造成电阻值分布不均匀，导致负荷分布不均匀，形成局部过热。电阻膜存在缺陷（基体表面存在孔洞、划痕、污垢）将造成局部电阻值分布不均匀，导致负荷分布不均匀，形成局部过热。在制造过程中如果膜受到冲击也会形成缺陷，最终导致局部过热。
3）降额
为了保证电阻器的正常工作，各种型号的电阻器都通过试验确定了相应的降功耗曲线，因此在使用过程中，必须严格按照降功耗曲线使用电阻器。额定温度（t R ）：容许施加额定功耗时的最高环境温度，
当环境温度低於额定温度时（t ＜t R ），可施加额定功耗。当环境温度高於额定温度时（t ＞t R ）应施加降额功耗，即：P= P R *（t max -t）/（t max -t R ）式中：
P R ：额定功耗，W；
t R ：额定环境温度，°C；
t：环境温度，°C；
t max ：零功耗时最高环境温度，°C；
除环境温度高於额定温度需要降额外，对於阻值允许偏差为±0.5%、±0.25%、±0.1%的电阻器，当需要的稳定度与其阻值允许偏差在数值上相近时也应降额。
3. 电阻器的可靠性
可靠性是电阻器的一个重要指标，随着尖端技术的发展一些复杂的系统需使用大量的电阻器，因此电阻器的可靠性是保证系统正常工作的重要因素。
1）技术性能与可靠性；
产品的技术性能与可靠性是两个不同的概念。技术性能是指完成特定功能所具备能力，比如说：电阻器都具有额定功耗、阻值精度、温度特性等基本特性，而可靠性是指发挥或者达到其技术性能把握的程度，应当这样认为；不讲产品的可靠性，其技术指标无从谈起，产品的可靠性指标与产品的技术指标有重要的不同点，技术指标可以用仪器测试来检查，而产品的可靠性不能用仪器检查，而是通过对大量产品长时间的试验後方可获得。
2 ）可靠性的含义；
产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力称为可靠性。所谓规定条件是指产品所处的环境条件和工作条件，同一产品在不同条件下工作其可靠性亦不同，环境条件包括气候条件机械环境（冲击、振动、离心等）工作条件包括负荷大小和工作方式（连续工作或间歇工作）。
3）失效率；
产品工作到某时刻後，单位时间内发生失效的概率称失效率。
λ=n/T
n：为一定时间内失效的产品数。
T：样品数量和试验小时数的乘积即元件小时数。
比如：某电阻器失效率为2×10-7/元件小时，表示：1千万只（107只）电阻器满负荷工作1小时内有2只失效或者说1万只电阻器工作（104只）电阻器工作1000小时（103小时）内有两只失效。(失效率由鉴定实验维持实验升级实验得出)。
4）质量等级符号；
质量等级符号按下表用一个字母表示，不同的字母分别表示无可靠性指标、有可靠性指标或宇航级薄膜固定电阻器。GJB244A-2001所涉及的有可靠性指标的薄膜固定电阻器，其失效率等级范围为 1.0%/1000h至 0.001%/1000h。这些失效率等级是在60%致信水平下，根据125°C寿命试验定的。寿命实验的条件是在额定温度下，施加额定电压，并以阻值变化±2%作为失效判据。
质量等级符号
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失效率%/1000h
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C
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无可靠性指标
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M
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1.0
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P
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0.1
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R
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0.01
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S
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0.001
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T
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宇航级
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3）失效率；
产品工作到某时刻後，单位时间内发生失效的概率称失效率。
λ=n/T
n：为一定时间内失效的产品数。
T：样品数量和试验小时数的乘积即元件小时数。
比如：某电阻器失效率为2×10-7/元件小时，表示：1千万只（107只）电阻器满负荷工作1小时内有2只失效或者说1万只电阻器工作（104只）电阻器工作1000小时（103小时）内有两只失效。(失效率由鉴定实验维持实验升级实验得出)。
4）质量等级符号；
质量等级符号按下表用一个字母表示，不同的字母分别表示无可靠性指标、有可靠性指标或宇航级薄膜固定电阻器。GJB244A-2001所涉及的有可靠性指标的薄膜固定电阻器，其失效率等级范围为 1.0%/1000h至 0.001%/1000h。这些失效率等级是在60%致信水平下，根据125°C寿命试验定的。寿命实验的条件是在额定温度下，施加额定电压，并以阻值变化±2%作为失效判据。
质量等级符号
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失效率%/1000h
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C
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无可靠性指标
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M
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1.0
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P
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0.1
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R
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0.01
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S
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0.001
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T
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宇航级
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5. 高频机械使用，不燃性电阻器因线绕而产生电感，无法使用於高频机械上，需另选用适当的电阻器，请与我们讨论。
6. 瞬间增强(surge)电流脉冲(pulse)：需在短时间内印加超大负荷的话必须事先确认具有耐瞬间增强(surge)特性。
7. 实用负荷：为了防止象征电阻器寿命的电阻线产生疲劳，电力的使用范围请保持在定格电压减轻曲线内。
8. 最小负荷率：为了防止随着时间增长产生氧化膜造成接触不良，请使用定格电力1/10以上的电力。
9. 不燃性电阻器的涂布膜硬度虽然高於3H铅笔硬度，但是请勿以螺丝起子等锐利的物体刻画。
10. 不燃性电阻器使用於满载额定值时，表面产生高温约350°C-400°C，请勿以手处触摸，为维持电阻器能够长期使用，请保持电阻器的表面温度上升在200°C以下。
11. 为抑制其温度之上升，须要相当的容余量，请勿使用刚好在满载额定值上。长时间使用时为其安全顾虑、瓦特数须大於额定功率4倍以上，并请尽量使用於定格功率的25％以下。
使用以及放置注意事项：有时卷线电阻器，会视不同的电阻使用线径非常细(比毛发还细)的电阻线。环境中具有盐害、多湿、尘埃、腐蚀性等因素时，往往容易造成线易断裂，请避免在此种环境下使用。安装时请注意不要让折面容易积蓄尘埃。如有尘埃沾附会造成断线或接触不良。 |
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发表于 2011-8-15 10:29:20
