大功率厚膜电阻器与绕线电阻器 – 比较？

有许多可用的电阻器技术，但最常见的是绕线和厚膜。在这篇文章中，我们将厚膜电阻器与线绕电阻器进行比较。我们讨论每种类型的优点和缺点。

在比较各种类型的电阻器时，重要的是要考虑：

电阻值。

电阻容差。

电气性能。

电阻值随时间推移的稳定性。

电阻值随温度的变化。

散热。

功率（和浪涌）处理能力。

尺寸约束。

机械坚固性。

成本。

电阻结构比较

EAK大功率厚膜电阻器制造过程涉及将电阻膜图案沉积到平坦的基板（通常是氧化铝）上。然后将组件在高温下烧制。

电阻元件通常以螺旋模式应用。它们由金属合金或氧化物颗粒、功能元素和玻璃颗粒粘合剂组成。

顾名思义，绕线电阻器的制造涉及将导线缠绕在磁芯上。电阻值是导线长度、横截面和电阻率的函数。

总电阻由电阻材料的电阻率以及电阻轨道的长度、宽度和厚度决定。厚膜功率电阻器的电阻器材料是电阻膜，而绕线器的电阻器材料是电阻线材料。

由于电阻的长度、宽度和厚度都有限制，因此电阻材料的选择至关重要。电阻材料的长期稳定性和温度的影响也是关键考虑因素。

电阻值。– 绕线电阻器的电阻范围有限。它们没有厚膜电阻器提供的高欧姆范围。

电阻容差。– 绕线电阻器的容差值通常优于厚膜电阻器的容差值。绕线器件的容差值可低至0.05%，而厚膜电阻器的容差值为0.5%。

电气性能。– 绕线电阻器的电感明显高于厚膜。因此，在高频应用中通常避免使用绕线器件。但是厚膜电阻器产生的电噪声比绕线电阻器多。

EAK

EAK大功率厚膜电阻器可以承受比绕线电阻器更高的电压（单元件高达 100KV）。与厚膜相比，绕线电阻器具有更高的额定功率（更高电流）。在实践中，这种额定功率优势通常受到散热的限制（见下文）。

电阻稳定性。– 负载寿命稳定性定义了电阻器在其使用寿命内在规定范围内保持其初始电阻值的能力。电阻器的稳定性与电阻器的制造工艺、所选材料及其对施加电压和热应力的敏感性直接相关。

材料的选择对成本有直接影响。因此，很难直接比较厚膜高压电阻器和绕线电阻器。然而，一般来说，绕线技术比厚膜技术具有优越的负载寿命稳定性。

温度效应。– 温度效应会降低电阻器性能，或者在极端情况下会导致电阻器故障。

在厚膜电阻器中，通过选择合适的基板材料和厚度，将温度的影响降至最低。对于绕线电阻器，需要仔细考虑导线类型和直径、磁芯和结构。

TCR（电阻温度系数）越低，电阻器就越能保持其电阻，无论环境温度变化和自热效应如何。

在厚膜电阻器件中，在高压应用中，TCR通常最小值为50 ppm/°C。但是，如果电阻元件限制为正方形或短矩形尺寸，则可能达到 25 ppm/°C。

绕线器件的 TCR 因导线类型而异，范围从精密器件的 25ppm/°C 到 1,000 的 ppm/°C 不等

散热。– 厚膜电阻器技术的一个主要优点是基板的高导热性。基板材料的特性意味着它与散热器中的铝材料非常匹配。

冷却技术可以显着提高功率处理能力。例如，400W 厚膜功率电阻器可用于油冷（恒定 50°C）应用。

绕线电阻器的散热是一个主要问题，可能会影响整体性能。

脉冲和浪涌生存能力。– 电阻材料的选择和制造方法会影响浪涌的生存能力。厚膜结构为许多应用中的绕线电阻器提供了卓越的浪涌性能。然而，使用特殊材料和绕组技术（成本增加）可以提高绕线器件的浪涌生存能力。

厚膜电阻器和绕线器件都具有高功率处理能力。在许多高功率应用中，关键问题是如何消散浪涌事件产生的热量。

尺寸。– 与绕线电阻器相比，厚膜电阻器的主要优点是尺寸更小（电阻密度高）。基板的高集成密度使其成为小面积高功率耗散应用的理想选择。

机械问题。– 厚膜技术具有机械坚固性。而这种构造方法使绕线电阻器更容易通过封装、插入和引线成型工艺损坏。

成本。– 对于给定的电阻值和规格，厚膜电阻器的成本往往明显低于绕线电阻器。定制厚膜电阻器的模具成本也低于其线绕电阻器。

绕线电阻器确实具有更高的精度（改进的公差）、更高的稳定性和更低的值。但这通常是以比等效厚膜电阻器件更大的尺寸和更高的电感为代价的。

绕线电阻器基本上是线圈（电感器）。虽然材料的选择可以限制高电感的影响，但它仍然是一个主要的缺点。解决任何绕线电阻器的散热问题都是一个关键问题。这通常促使人们决定选择厚膜电阻器与绕线电阻器。