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工程师降额使用大功率电阻的原因分析


  来源: 电子发烧友 时间:2018-09-12 编辑:思杨
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提起大功率电阻,通常会想到线绕技术和厚膜技术的电阻。其中,线绕电阻是最常见的大功率电阻,在陶瓷绝缘骨架上绕制电阻丝制成,单个电阻功率可达3KW以上。以下是几种常见的线绕电阻。

 

 

厚膜技术的大功率电阻主要指的是平面功率电阻,是基于氧化铝和氮化铝基板印刷厚膜电阻浆料制成。以下是几种常见的平面功率电阻。

 

 

第三种大功率电阻是实心陶瓷电阻,这种电阻相较于前两种电阻技术,知名度不是很高,但却具有非常明显的优势:

● 高可靠性, 依靠陶瓷体吸收能量, 瞬时高能量脉冲的吸收最强。

● 具有化学惰性和热稳定性。

● 尺寸小, 相同尺寸可承受更高功率密度和能量。

● 完全无感设计, 可应用于吸收或释放高频高能量脉冲。

其制作工艺完全不同于线绕电阻和平面功率电阻,陶瓷电阻一般采用煅烧矾土、粘土、石墨或硅,以颗粒形态按照一定质量配比混合均匀,经成型、高温烧结、电极处理、最后封装测试后制成。

实心陶瓷电阻和线绕电阻及膜式平面功率电阻的最大区别在于其通体导电,其阻值取决于石墨等导电粒子之间的接触电阻以及石墨等导电粒子本身的电阻。

这种电阻能承受高能高脉冲的冲击,非常适合用于能量泄放,如电容器充放电等场合。实心陶瓷电阻无感,可靠性极高,根据不同的应用分为功率型和脉冲型两种。

在实际的应用中,很多工程师担心大功率电阻在比较恶劣的工况下或严重过载的情况下会失效,随之影响整机的正常运转。

线绕电阻可能发生的情况是电阻丝被烧断,导致电阻断路;厚膜电阻的电阻膜层可能被蒸发,导致阻值的剧烈变化,且这种变化是不可逆的。

而陶瓷电阻,既不会有断线的风险,也不会有电阻材料蒸发的风险,那么陶瓷电阻在这种极端工况下会有怎样的表现呢?对此,我们对陶瓷电阻做了一系列破坏性试验。分别测试Kanthal品牌254AS系列和254SP系列在过载几十倍的状态下的表现。

电阻准备与试验参数设定

 

 

注释:

1. AS系列是脉冲型电阻材料,适用于抗脉冲的场合。

2. SP系列是功率型电阻材料,适用于持续高功率的场合。

 

试验过程   

254AS系列

关键词:电阻 线绕 厚膜    浏览量:3979

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