单片机电路基础 : 电阻的各类使用 ,30楼答复结贴 !(已解决)

2020-02-11 09:13发布

本帖最后由 FSL_TICS_ZJJ 于 2014-6-4 11:29 编辑

　电阻作为一种最基本电子元器件，广泛运用在各种电路中，通常我们也认为电阻是用法最简单的一种电子元器件，除了功率外，没有过多的讲究。如果今天我说就这个小小的电阻，许多资深电子工程师都不一定真正懂得如何用，您相信吗?
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波（与电容器组合使用）和阻抗匹配等。在选用电阻的时候，如果避除高频电路的特殊应用，一般我们只考虑电阻的功率，对于普通工程师，只要能通过流过电阻的电流选择合适的功率，就可算做合格，如果能考虑到瞬时功率，就可以算做不错的工程师。但要能真正正确使用电阻，只有做到这两点还不够，看了下面的文字您就会明白，原来用电阻还有这么多讲究。
　　注：后面内容是我个人对一些实际应用做出的理解，不一定完全正确，只做参考。先看一个简单的电路图，是通过采样电阻R1和R2对流过LED灯的电流采样，然后调整PWM输出，以保证不同电压下流过LED灯的电流恒定。

这个电路图有一个让人纳闷的地方，为什么采样电阻要用两个?两个3.9欧的电阻，好像用一个2欧的电阻也没什么问题啊?就算是电流比较大，我们可以选用更大功率的电阻来解决，装一个电阻比装两个电阻要简单方便，这样的电路着实让人有点迷糊。以我个人的理解，这种电路形式有以下优点：1. 多个电阻更利于散热，两个1W的2欧电阻并联使用和一个2W的1欧电阻单独使用，流过同样的电流，大多数时候两个电阻并联使用温升要小，电阻在温度高(比如高于70摄氏度)的条件下可以承受的功率会明显下降，这样两个电阻并联的电路效果会更好。2.多个电阻可以通过电阻的组合得出更理想的电阻值，比如实际应用中1.95欧电阻比2欧电阻更合适，想直接买一个1.95欧的电阻肯定没有两个3.9欧的电阻方便，因为3.9欧是标准阻值，而1.95欧不是。3.值得注意的是金属膜电阻的热稳定性实际上比碳膜电阻的热稳定性好 , 但两者的可靠性都一样 .　　再看一个电源类产品中常见的电路，这个电路就更加“古怪”，图中是R4和R5串联、R6和R7串联、R8和R9串联。

这个电路中R4和R5的阻值之和通常为1M~1.5M，也就是说只要这两个电阻的阻值和在这个范围内都可以接受，对电路功能没有明显影响。于是这里就引出一个疑问，为什么这里要用两个电阻串联呢?　如果是功率原因，就算是230V的交流，一个1M的电阻承受的功率会符合此公式：P=(230*1.414)*(230*1.414)/1000000=0.105625W，只要选用一个1/8的电阻就够用了，用功率来解释说不通。这种电路涉及到电阻两个容易被大家忽略的参数“最大耐压值”和“最大工作电压”，电阻除了阻值、额定功率外，还有两个重要参数是最大耐压值和最大工作电压，比如常见的1/4W插件电阻，通常最大耐压值是500V、最大工作电压为250V。工程中一般使用这种接法来提高电路耐压品质 , 这个曾经有电工忽略过哦 .再来看上面的电路，如果我们把R4和R5合并成一个1/4W 1M的插件电路，功率上讲是没有问题的，但是230V交流通过整流桥后可以产生最高325V的直流电压，这样就会让这个电阻长时间工作在300V左右的电压下，时间一长，就会损坏这个电阻，但如果是用两个510K的电阻串联，每个电阻只分到大约150V的电压，就可以保证电路长时间稳定工作。再讲一个阻抗匹配的用法 , 我们知道 ,PCB板的USB的D+和D-差分数据线有时会各自串接22欧姆的电阻 ,然后接入到USB插头上 , 这样做就是为了阻抗匹配 , 为嘛呢 ? 本贴有答复 , 我才会在后面择机答复