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贴片电阻应用常见问题

也许你曾经试过,产品在客户使用一段时间后,电路却无缘无故失效,电路有可能看起来完好无损,也可能烧毁了一大片。在你绞尽脑汁都找不到问题的时候,不妨先将目光放到那些小小的贴片电阻上面。

  1.1两个关键参数和降额曲线

  先来看看某厂家四种常用封装电阻的参数表。其中表中有两个值:额定工作电压和最大工作电压。

  封装额定功率(W)最高额定电压(V)最大工作电压(V)

  04021($18.3489)/1650100

  06031($0.0165)/1075150

  08051($0.0170)/8150300

  12061($0.0408)/4200400

  额定工作电压是与功率挂钩的,而最大工作电压是在额定功率下,该电阻可以承受的最大电压。但是要注意!看下面这个图。可以看出额定功率是在最高环境温度70度的条件下标注的(不同厂家,系列可能有微小区别,在设计之初和问题查找的时候应该核实清楚。)

  

  图1 电阻温度降额曲线

  电阻在过功率的情况下,一般会出现两种情况:1、瞬时过功率,电阻外观基本没有变化,但是电阻已经开路。2、长时间过功率:电阻温度极高,其阻值发生变化,如果在恶劣的条件下,就会烧毁开路。

  

  图2 瞬间过功率损坏,外观基本没变化,其实已经开路

  

  图3长时间过功率,电阻高温直接碳化烧毁

  1.2PCB布板也有讲究

  贴片电阻的另外一种常见的损坏是机械损伤后呈开路状态,后续导致电路异常(器件外观有可能正常)。下面是几个小建议:1、如果是手折板的话(极少使用,无法机器分板,毛刺大),贴片电阻长度方向平行于PCB板边,零件受的应力小;如果是V-CUT的话,贴片器件长度方向垂直于PCB边,零件破裂可能性较小。2、元件如果与连接处垂直,到连接处的距离建议要≥4mm,若平行,距离建议要≥1.5mm。3、在成本允许的情况下,适当加厚PCB板厚度,特别是面积比较大的板子。(下面是两个简单的示意图,实际情况请实际分析。)

  

  图4 手折板简单示意图

  

  图5 V-CUT板简单示意图

  1.3合理减少种类

  下图是两颗电极氧化了的贴片电阻(电极表面有点黑),别看它们现在好好的,一旦电路进入了恶劣的工作状态(高温高湿),电阻就会因为虚焊而使电路工作在不可预测的状态,继而损坏。

  

  图6 氧化的电阻

  除了要保证采购的电阻在保质期内和仓库提供合适的保存环境(具体参照实际产品手册)以外,我们工程师作为使用者,也尽可能减少使用特殊阻值的电阻,以减少这种风险。

  尽管贴片电阻以性能稳定著称,但是如果我们能在每次使用之初,都不厌其烦的回忆一些细节,就可以尽可能减少小概率事故的发生,大大提高产品稳定性。

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