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电阻器自觉热的核算

2017-03-25 15:42分类:电子元器件 阅读:

 

  电阻器自觉热的核算是一个十分根柢的概念,但许多工程师对它并不了解,或常常被他们疏忽。

  在我论说近期方案的高精度电阻式温度查看器 (RTD) 收集体系的原理时,我知道到了它的首要性。关于图 1 中的简化方案,需求思考信号途径中电阻器自觉热致使的过错,才调避免它们所构成的使的不期望呈现的过错级。

  图 1:简化的比率计 RTD 体系

  该方案关于比率计丈量方案,因而模数改换器 (ADC) 的究竟改换效果直接取决于参看电阻器 RREF的必定值。由于 RREF上有鼓舞电流转过,因而它会耗费电源并发热,然后可致使电阻改动,影响体系精确度。此外,电阻器自觉热影响在电流感应或功率丈量等许多其它运用中也很首要,其取决于电阻器必定值,由于在电阻器耗费电源时它或许会改动阻值。

  电阻器的温度系数(或 TC)规则了电阻器温度改动时电阻的改动方案。电阻器 TC 的单位一般是每摄氏度百万分之一(ppm/°C)。一个 1% 电阻用具有大概 +/-十0ppm/°C 的 TC,而高精度金属箔电阻器则供应短少 0.1ppm/°C 的 TC。

  公式 1 和 公式 2 是温度从 25°C 到 125°C 改动时,怎样运用电阻器 TC 标准核算 1kΩ、±十0ppm/°C 电阻器阻值 ΔRTC 改动的实例。

  一般来说,较小外表设备组件(0201、0402、0603 等)在功率耗散方面功率较低,因而具有极高的自觉热系数 θSH,有时高达 十00°C/W 以上!这些较小电阻器的额外功率级一般小于 0.1W,但其温度会随功率耗散极点活络地改动。

  公式 3 可核算功率耗散所构成的使的电阻器温度添加量 ΔTSH。公式 4 将 ΔTSH 刺进公式 1 代替 ΔT,以判定 十0°C/W 适度自觉热和 0.5W 功率耗散状况下自觉热所构成的使的电阻改动。

  虽然电阻器商品阐明书中一般不供应自觉热系数,但一般都包括功率额外值降低曲线,您可经过该曲线反向核算出自觉热系数。

  功率额外值降低曲线可在不跨过最大指定温度状况下,关于环境温度规则电阻器的最大功耗。图 2 是 0.5W 电阻器的电阻器功率额外值降低曲线实例。

  图 2:0.5W 电阻器的功率额外值降低曲线

  您能够从图 2 的曲线中轻松判定最高文业温度 TMAX,也即是在额外耗散等于 0% 时 x 轴上的值。在所示实例中,最高文业温度是 150°C。

  其他,电阻器也不或许在 十0% 额外耗散 (TMAX_PWR十0%)、85°C 下作业。您可经过该温度、最高文业温度以及电阻器的功率额外值核算出关于 θSH 的值,公式如下。

  您如今可仰仗核算得出的自觉热系数判定热添加量,然后可运用公式 3 和公式 4 核算功率耗散所构成的使的电阻改动。因而,您可依据电阻改动判定对究竟体系精度的影响。

  因而下次再方案需求高精度电阻器值的体系时,必定要思考电阻器自觉热要素!

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