高性能電阻器在電源設計中的用途分析

摘 要 本文主要針對高性能電阻器在電源設計中的幾種用途展開深入分析，旨在通過規范高性能電阻器的使用原則，提高其的電氣性能，以期可以進一步加強高性能電阻器在電源設計中的應用價值，僅供參考。

關鍵詞 高性能電阻器;電源設計;用途分析1 高性能電阻器在線性穩壓器中的實際應用

若想明確高性能電阻器在線性穩壓器中的實際應用，必須事先明確其電源涉及的工作原理。目前，多數工程師都會選擇利用齊納二極管作為負載的方法設計電路，以期滿足電路系統的恒壓需求[1]。如下圖所示：

在此電路圖當中，R1通常被用于提供最小電流當中，目的在于確保齊納二極管始終保持恒定擊穿狀態，提供安全、有效的負載電流。一般來說，這種系統結構比較適用于功率較低或者供電電壓相對較為穩定的電力系統當中。值得注意的是，一旦負載電流突然降低或者兩端電源電壓異常升高，那么則表示當前電路系統已經超出齊納二極管的額定功耗數值。面對這種突發情況，介于電路中電阻較容易選擇，那么只要選擇額定功率符合齊納二極管額定功率要求的電阻就可。

除此之外，對于供電電壓或者負載存在變動情況的電源設施而言，可以采取一種串聯設計方法滿足負載電流穩定、安全的要求，并盡量將電壓輸出降低到預期規定的范圍當中（具體如圖二）。圖二設計方法一般多以IC或者LDO穩壓器實現對負載電源的調節作用。并且R1與R2所組成的分壓器通常可以有效感測并設置電壓輸出數值。對于分壓器的安置位置而言，如果電路具備固定輸出功能，則分壓器可以安置在內部，反之，安置在外部，并設1-2個電阻。

有一點必須嚴格注意，在選擇電阻值時，首要考量的問題應該是精度問題。如果比較器電路存在高增益或者高輸入阻抗問題，那么我們可以利用圖一中的公式方法獲得相關數值，并計算出R1最大值與R2最小值。并在此基礎上，選擇R2最大值與R1最小值。最后，根據上述計算結果基本上可以獲得與期望輸出的最大電壓偏差數值。

2 高性能電阻器在開關電源中的實際應用

一般來說，串聯連接的傳輸器件與負載通常會消耗掉大量能量，因此導致線性電源可能效率要比預期偏低很多。可以說，隨著負載上壓降的不斷增加，電路所呈現出的效率情況將會明顯降低。為提高電路運行效率，設計人員常常會以電源拓撲結構為主要優化手段。其中，開關電源可以采用未經調節的輸入直流電壓，并以高頻率方式實現來回切換要求。

3 高性能電阻器在電源設計中的其他應用

放電電阻器通常用于電容器放電過程當中。一般來說，放電電阻器多與負載并聯，并且在AD-DC與DC-DC轉換器之間分別保持放電功能，具體作用在平滑電容器與儲能電容器之中。待電源關閉之后，電容器將會始終維持充電狀態。此時，電容器的充電狀態很容易對用戶造成人身傷害，因此必須實行放電處理工作。當進行這項設計工作時，我們必須需要權衡以下兩方面內容，以期卻把好高性能電阻器得以發揮出預期的效果。

一方面，所選擇的電阻器必須具備較高的阻值，防止電路耗電過程造成嚴重損壞。另一方面，為滿足電容器快速放電要求，所選擇的電阻器的阻值必須滿足規范要求，不可以過于偏高。需要注意的是，浪涌限制電阻器通常可以在AC-DC電源初次接通時，實現與交流電源線串聯的要求。針對電源功率較高的問題，一般會優先選擇負溫度系數電阻器（NTC）解決上述問題。但是這類電阻的阻值往往會隨著自身持續發熱而出阻值下降現象。

平衡電阻器一般在對多個電源實行負載電流調制管理時，與普通大功率電源相比，并聯設置多會以DC-DC轉換器為首選設備，實現調制與轉換要求。在設計此類電路時，切不可單純地將輸出端連接到一起，最好采取統一方法實現對平均分擔負載的合理應用。在此種情況下，建議儲能電容器最好與直流電源實現串聯輸出要求。目的在于防止電容器電阻出現運行異常等問題，最大限度地確保電路運行安全。

4 結束語

總而言之，幾乎所有的電源設計在面對電阻選擇工作時，需要著重考慮優先級與性能要求，如是否具備處理高電壓、大電流的能力以及是否具備低容差條件的功能。唯有掌握好上述條件之后，我們才能夠將電阻器準確、安全地應用于電源設計當中。需要注意的是，在選擇高性能電阻器的過程中，我們必須顧慮到電阻特定屬性問題，如浪涌抑制能力或者負TCR等問題，以防對電源設計效果以及電力設備后續應用造成不良影響。

參考文獻

[1] 佚名.高性能電阻器在電源設計中的幾種用途[J].電子元器件與信息技術，2018，2（04）：83-85.

作者簡歷

楊萬強（1982-），男，河北邯鄲人;畢業院校：河北工業大學，學歷：碩士研究生，工程師，現就職單位：中航航空電子有限公司，研究方向：自動化控制，質量管理。