基础电子学 - 固定电阻器
固定电阻器是一种线性电阻器。如果电阻器的阻值是固定的,则称其为固定电阻器。固定电阻器的阻值不能像可变电阻器那样变化,因为其阻值是在制造时确定的。下图表示固定电阻器的符号。

根据制造工艺和制造所用材料,固定电阻器可分为不同类型。分类如下。

碳合成
碳合成电阻器是碳颗粒、石墨和陶瓷粉末与黏土等粘合剂物质的混合物。该混合物经过高压和高温处理。整个电阻器模制在外壳中后,将引线固定。
碳合成电阻器的热质量较高,因此能够承受高能量脉冲。
这些电阻器的稳定性低,噪声大,这是一个缺点。
下图显示了碳合成电阻器的图像。

碳合成电阻器用于浪涌保护、限流和高压电源。
绕线
绕线电阻器是通过将由电阻材料制成的线缠绕在芯子上而形成的。金属芯子充当非导电材料,而电阻线导电,但具有一定的电阻。线绕电阻器的图像如下所示。

通常使用镍铬丝或锰铜丝来缠绕磁芯,因为它们具有高电阻。而塑料、陶瓷或玻璃则用于磁芯。
- 线绕电阻器非常精确。
- 它们在低电阻值和高功率额定值下工作良好。
这些是最古老的固定电阻器类型,但至今仍在使用。
厚膜
薄膜电阻器在陶瓷基体上有一个电阻层,电阻层的厚度决定了电阻器的类型。厚膜电阻器上的电阻层厚度比薄膜电阻器高得多。厚膜电阻器是通过将一种特殊的糊状物(玻璃和金属氧化物的混合物)烧制到基板上而制成的。
厚膜电阻器主要有三种类型,如保险丝电阻器、金属陶瓷膜电阻器和金属氧化物膜电阻器。
保险丝电阻器
保险丝电阻器类似于绕线电阻器。但这些电阻器除了提供电阻外,还充当保险丝。可熔电阻器的图像如下所示。

在此电阻器中,电流流过弹簧加载连接,该连接靠近电阻器主体。连接到电阻器弹簧丝上的块状物会吸收电阻器因电流流动而产生的热量。如果热量增加,则块状物上的连接物会熔化并断开连接。

因此,我们可以说,这些电阻器会限制电流,但如果电路额定功率超过指定值,这些电阻器将充当保险丝来打开或断开电路。这些电阻器的值通常小于 10 欧姆。这些电阻通常用于电视机、放大器和其他昂贵的电子电路。
金属陶瓷薄膜电阻器
金属陶瓷薄膜电阻器是由一种称为金属陶瓷的特殊材料制成的薄膜电阻器。金属陶瓷是一种由陶瓷和金属结合而成的复合合金。这种组合兼具这两种材料的优点,如陶瓷的耐高温和耐磨性以及金属的柔韧性和导电性。

金属膜层包裹在电阻材料周围,并固定在陶瓷金属或金属陶瓷基板中。在固定在 PCB 上时,采用引线使连接变得容易。它们具有高稳定性,因为温度不会影响其性能。
金属氧化物膜电阻器
金属氧化物膜电阻器是通过在加热的玻璃棒(基板)上氧化一层厚厚的氯化锡膜而形成的。它们具有高温稳定性,可以在高电压下使用。这些电阻器的工作噪音很低。

金属氧化物膜电阻器与金属膜电阻器的区别仅在于涂层膜的类型。金属氧化物是一种金属化合物,如锡与氧形成氧化锡,氧化锡以薄膜形式涂在电阻器上。该电阻的电阻率取决于添加到氧化锡中的氧化锑的量。
薄膜
薄膜电阻器在陶瓷基体上具有宽度为 0.1 微米或更小的电阻层。薄膜电阻器具有真空沉积在绝缘基板上的金属膜。
薄膜电阻器更精确,具有更好的温度系数并且更稳定。薄膜电阻器进一步分为两种类型,例如−
- 碳膜电阻器
- 金属膜电阻器
碳膜电阻器
碳膜电阻器是通过在陶瓷基板上沉积碳膜层制成的。碳膜充当电流的电阻材料,陶瓷物质充当绝缘物质。金属帽固定在两端,并引出铜导线。
下图显示了碳膜电阻器的结构。

这些电阻器的主要优点是稳定性高、工作范围广、噪音低、成本低。碳膜电阻器由于噪音低而比碳合成电阻器更受欢迎。
金属膜电阻器
薄膜涂层是金属氧化膜电阻器和金属膜电阻器之间的区别。金属膜电阻器使用镍铬等金属物质薄膜覆盖电阻器,而金属氧化物电阻器则使用氧化锡等金属氧化物薄膜覆盖电阻器。

金属膜电阻器的电阻温度系数较低,这意味着电阻受温度的影响较小。
瓦数
使用电阻器时,如果电流增加,电阻器会散发一些热量。如果该值超过某个临界值,电阻器可能会损坏。为了避免这种情况,一些较高值的电阻器上会印有电阻器的瓦数额定值。
瓦数是以瓦特为单位表示的电功率量。电功率是电能传输的速率。
功率P = VI = I2R