電阻選型中精度和穩定性及溫漂的合理匹配
作者：開步睿思 發表日期：2022-02-14 17:22:54
本文總結了工程師在電阻選型過程中對于精度和穩定性及溫漂的匹配問題，為精密電阻器的基礎選型提供了指導意見，歡迎大家指正交流。
A 精度要求過高，忽略穩定性
如選擇一款±0.01%精度的電阻，其負載1000小時后的阻值變化可能接近1000ppm（±0.1%），所以該電阻在生命周期內極大的概率快速超出±0.01%的精度標稱要求。通常穩定性應至少等同于精度指標，工程師可以在規格書中可靠性測試欄目參考“負載壽命”，“耐久性”，即Load life這一指標。
負載壽命的標準測試方法為：加載額定功率，70℃環境溫度，90分鐘ON, 30分鐘OFF, 1000小時或更長時間，觀察測試前后電阻的阻值變化量。負載壽命和時間，功率及溫度相關，時間越長，加載的功率越高，環境溫度越高，則電阻的阻值變化通常越大，但這種變化不是線性的，隨著負載時間的加長，這種變化會趨緩，除非電阻材料發生了性能退化。負載后的阻值變化是不可逆的，所以負載壽命是預判產品壽命末期阻值發生的不可逆變化是否在允許范圍以內的重要依據。
根據經驗公式，我們對依賴于初始精度和壽命末期精度的應用場合，匹配了以下負載壽命的最低要求建議，實際應用中的要求可能更高，工程師可以根據實際設計要求靈活選擇。如果規格書中同時標示了負載壽命的典型值（Typical）和最大值（Max）,應參考最大值。
B 精度要求過高，忽略溫漂
如選擇一款0805尺寸，±0.1%精度的電阻應用在0-60℃的環境條件下，溫漂±25ppm，其在60℃的時候相對于20℃室溫的阻值最大可能飄移1000ppm(0.1%), 疊加該電阻的初始精度最大誤差，在60℃時阻值偏差可能為±0.2%，實際應用中電阻加載的溫度可能更高，阻值超標的情況會更為嚴重。
大家可以在規格書中溫度系數（TCR）一欄看到這個指標，需要指出的是TCR的指標我們需要對應一個溫度范圍，這個溫度范圍并不等同于工作溫度范圍，比如很大一部分電流檢測電阻可以在-55-+170℃的范圍內工作，但是溫漂的指標僅標示20~60℃范圍內的指標，針對于發熱嚴重的檢流電阻，在60℃以上工作很常見，超過該溫度范圍的溫漂如果規格書內沒有標示，就意味著在20~60℃以外溫度系數可能遠遠大于標稱值。
假如定義溫漂的溫度范圍等同于電阻的工作溫度范圍，假如初始精度非常重要，我們建議的最大溫漂和精度的匹配關系為：
精度的選擇還要考慮很多其他因素，比如潮濕環境，脈沖電路，安裝帶來的應力，功率系數，電壓系數，熱電勢等影響因素，具體的應用模型非常復雜。睿思實驗室（Resi Lab）是開步電子建立的全面電阻性能評估實驗室，目前可為用戶提供可靠性驗證，失效分析，極限參數測量，特別實驗項目設計實施等服務，如有電阻類測試需求，歡迎聯系我們。
