電阻選型中精度和穩(wěn)定性及溫漂的合理匹配
作者：開步睿思 發(fā)表日期：2022-02-14 17:22:54
本文總結(jié)了工程師在電阻選型過程中對于精度和穩(wěn)定性及溫漂的匹配問題，為精密電阻器的基礎(chǔ)選型提供了指導(dǎo)意見，歡迎大家指正交流。
A 精度要求過高，忽略穩(wěn)定性
如選擇一款±0.01%精度的電阻，其負(fù)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(nèi)極大的概率快速超出±0.01%的精度標(biāo)稱要求。通常穩(wěn)定性應(yīng)至少等同于精度指標(biāo)，工程師可以在規(guī)格書中可靠性測試欄目參考“負(fù)載壽命”，“耐久性”，即Load life這一指標(biāo)。
負(fù)載壽命的標(biāo)準(zhǔn)測試方法為：加載額定功率，70℃環(huán)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(fù)載壽命和時間，功率及溫度相關(guān)，時間越長，加載的功率越高，環(huán)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(fù)載時間的加長，這種變化會趨緩，除非電阻材料發(fā)生了性能退化。負(fù)載后的阻值變化是不可逆的，所以負(fù)載壽命是預(yù)判產(chǎn)品壽命末期阻值發(fā)生的不可逆變化是否在允許范圍以內(nèi)的重要依據(jù)。
根據(jù)經(jīng)驗公式，我們對依賴于初始精度和壽命末期精度的應(yīng)用場合，匹配了以下負(fù)載壽命的最低要求建議，實際應(yīng)用中的要求可能更高，工程師可以根據(jù)實際設(shè)計要求靈活選擇。如果規(guī)格書中同時標(biāo)示了負(fù)載壽命的典型值（Typical）和最大值（Max）,應(yīng)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(yīng)用在0-60℃的環(huán)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(yīng)用中電阻加載的溫度可能更高，阻值超標(biāo)的情況會更為嚴(yán)重。
大家可以在規(guī)格書中溫度系數(shù)（TCR）一欄看到這個指標(biāo)，需要指出的是TCR的指標(biāo)我們需要對應(yīng)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(nèi)工作，但是溫漂的指標(biāo)僅標(biāo)示20~60℃范圍內(nèi)的指標(biāo)，針對于發(fā)熱嚴(yán)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(guī)格書內(nèi)沒有標(biāo)示，就意味著在20~60℃以外溫度系數(shù)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)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(guān)系為：
精度的選擇還要考慮很多其他因素，比如潮濕環(huán)境，脈沖電路，安裝帶來的應(yīng)力，功率系數(shù)，電壓系數(shù)，熱電勢等影響因素，具體的應(yīng)用模型非常復(fù)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(shù)測量，特別實驗項目設(shè)計實施等服務(wù)，如有電阻類測試需求，歡迎聯(lián)系我們。
