電阻器可以說是最基本的電子元件之一，是現(xiàn)有每個(gè)電子電路的關(guān)鍵。一些電阻器被發(fā)現(xiàn)是手工焊接到印刷電路板 (PCB) 上的老式線繞部件，而其他電阻器則以多晶硅跡線的形式直接集成到集成電路 (IC) 中。

在這篇博客中，我們將探討電阻器在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中的重要性，以及最新的Panasonic電阻器系列如何幫助工程師降低產(chǎn)品成本，同時(shí)提高產(chǎn)品效率。

歷史上的電阻器

最古老的量產(chǎn)電阻器之一是碳復(fù)合電阻器。它由一個(gè)由碳/陶瓷粉末混合物制成的圓柱體和一對金屬蓋組成，圓柱體由碳/陶瓷粉末混合物制成，并與樹脂粘合，兩端連接有組件腿。雖然這些電阻器對早期電子產(chǎn)品（如放大器和收音機(jī)）很有用，但由于多種原因它們很快就成了問題。

不用說，業(yè)界很快就開發(fā)出范圍廣泛的電阻器類型，各有優(yōu)缺點(diǎn)。繞線電阻器發(fā)現(xiàn)自己在標(biāo)準(zhǔn)碳電阻器會蒸發(fā)的電源應(yīng)用中，而一些金屬膜電阻器已被證明在要求電阻容差小于 1% 的精密電路中非常受歡迎。

當(dāng)今的電阻器市場即使是最有經(jīng)驗(yàn)的工程師也會眼花繚亂 — 各種形狀和尺寸的零件都用于特定應(yīng)用。使事情變得更加復(fù)雜的是，技術(shù)在不斷發(fā)展，人們對需要不斷減小電路尺寸的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 技術(shù)和解決方案的興趣迅速增長。更不用說需要柔性電路的可穿戴電子產(chǎn)品和需要在更小空間內(nèi)處理更多功率的電源電路。

松下的新標(biāo)準(zhǔn)電阻器系列

Panasonic 不僅認(rèn)識到電阻器的重要性，而且發(fā)布了一個(gè)新的電阻器系列，以幫助工程師生產(chǎn)更小、更高效的設(shè)計(jì)。在 Panasonic 的新產(chǎn)品中，較舊的電阻器系列（ERJ 系列）在處理更多或相同數(shù)量的功率時(shí)變得更小，或者在相同的封裝中增加了功耗。

仔細(xì)觀察，Panasonic 能夠通過改進(jìn)的微調(diào)技術(shù)提高表面貼裝電阻器的功耗。您會看到，標(biāo)準(zhǔn)表面貼裝器件 (SMD) 電阻器使用 L 形直線將電阻器修整至指定阻值。這里的問題是它最終會產(chǎn)生材料的尖角，從而導(dǎo)致“熱點(diǎn)”。盡管電阻器的其余部分能夠處理更多功率，但正是這些熱點(diǎn)限制了最大功率耗散并限制了最大脈沖電流（圖 1）。

圖 1：該圖比較了 Panasonic 的傳統(tǒng)電阻器及其新標(biāo)準(zhǔn)電阻器的功率處理能力。（來源：松下）

Panasonic 的新微調(diào)技術(shù)使用電阻兩側(cè)的曲線。這樣做幾乎完全消除了熱點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兊墓β时瓤傮w降低了 64%（圖 2）。更重要的是，這種微調(diào)技術(shù)還改善了脈沖特性，使ERJP系列通常可以在相同的外殼尺寸下處理兩倍的功率。

圖 2：Panasonic 新標(biāo)準(zhǔn)電阻器和傳統(tǒng)電阻器的功率比比較。（來源：松下）

在新系列電阻器上使用彎曲和蜿蜒的飾邊，使得更小的部件具有更大的功率處理能力。新設(shè)計(jì)使 Panasonic 能夠減少其電阻器的整體占地面積和重量。例如，使用 10,000 個(gè) 1206 標(biāo)準(zhǔn) SMD 電阻器的產(chǎn)品可以使用 0805 大??功率部件代替它們，并將總重量減輕 40g（減少 60%），并減少高達(dá) 50% 的 PCB 空間。

還值得指出的是，Panasonic 的新電阻器系列有多種變體，可用于許多不同的應(yīng)用。例如，ERJUP6 是一款采用 0805 封裝的 0.5W 電阻器，具有抗硫和抗浪涌功能，而 ERJT06 也是一款采用 0805 封裝的 0.25W 電阻器，但專用于抗脈沖應(yīng)用。

新系列 ERJP 電阻器的容差低至 ±0.5%，電阻范圍為 1Ω 至 10MΩ，電阻溫度系數(shù) (TCR) 為 ±100ppm/°C，溫度范圍為 -55°C 至+155°C。

新系列電阻器的實(shí)現(xiàn)實(shí)例

ERJPA2

ERJPA2 是一款 0402 SMD 電阻器，能夠耗散 0.2W 的功率，是舊 ERJ2 的潛在替代品，或者如果需要更小的焊盤和更高的功率耗散，則可用于替代 ERJ3 或 ERJ6。

ERJPA3

ERJPA3 是一個(gè) 0603 SMD 電阻器，能夠耗散 0.25W 的功率，是舊 ERJ3 的潛在替代品，或者如果需要更小的焊盤和更高的功率耗散，可??以用來替代 ERJ6。

ERJP03

ERJP03 是一款 0603 SMD 電阻器，能夠耗散 0.2W 的功率，是舊 ERJ3 的潛在替代品，如果需要更小的焊盤和更高的功率耗散，也可用于替代 ERJ6。

ERJP06

ERJP06 是一款 0805 SMD 電阻器，能夠耗散 0.5W 的功率，是舊款 ERJ6 的潛在替代品，如果需要更小的焊盤和更高的功率耗散，也可用于替代 ERJ8。

ERJP08

ERJP08 是一款 1206 SMD 電阻器，能夠耗散 0.66W 的功率，是舊 ERJ8 的潛在替代品，如果需要更小的焊盤和更高的功率耗散，也可用于替代 ERJ14。

可以看出，新系列的電阻不僅減小了相同功率下電阻的尺寸，而且還增加了功率容量。但是，減小的電阻器尺寸和更高的功耗如何幫助設(shè)計(jì)人員，以及工程師在使用新的松下電阻器系列時(shí)可以期待什么？

更小、更強(qiáng)大的電阻器的好處

使用更小且能夠處理更多功率的部件有很多優(yōu)勢，其中一些優(yōu)勢一開始并不十分明顯。

首先，諸如 ERJP03 之類的電阻器不僅可以作為舊 ERJ3 的潛在替代品（即無需更改舊 PCB 設(shè)計(jì)中的占位面積），而且它們可以處理更多功率，因此可用于更換較大的電阻器或組合并聯(lián)使用的多個(gè)小電阻器以改善功耗。零件數(shù)量的減少有助于降低物料清單 (BOM) 成本，從而降低整個(gè)制造過程的成本。

用功率耗散相同或更大的較小電阻器（例如 ERJP06）替換舊電阻器（例如 ERJ8）會對 PCB 的整體設(shè)計(jì)產(chǎn)生顯著影響。使用更小的組件有助于節(jié)省以前的 PCB 零售空間，從而降低 PCB 的成本。節(jié)省的空間還有助于減小電路的整體尺寸，這有很多好處。其一，較小的電路通常具有較短的走線長度，這在可能需要考慮 EMC 的環(huán)境中非常有益。其次，更小的電路更便攜，更容易集成到可穿戴電子設(shè)備等緊湊環(huán)境中。如果使用更小的組件但 PCB 尺寸保持不變，那么設(shè)計(jì)人員就有機(jī)會將更多功能集成到他們的產(chǎn)品中，因此，

結(jié)合使用更小和更少的零件也會影響制造方面。將更少的組件放置在更小的空間中，可以將更多的 PCB 安裝到單個(gè)面板上，并減少拾放機(jī)組裝 PCB 的時(shí)間。更少的焊點(diǎn)也減少了制造和使用過程中潛在故障點(diǎn)的數(shù)量。使用更少的焊點(diǎn)還有助于減少自動(dòng)光學(xué)檢測 (AOI) 所需的時(shí)間，或者允許在相同的時(shí)間內(nèi)檢測更多的組件。

結(jié)論

為您的設(shè)計(jì)選擇合適的電阻器是一項(xiàng)重要任務(wù)，而且有這么多可用的電阻器，這確實(shí)令人生畏。Panasonic 不僅認(rèn)識到電阻器的重要性，而且正在推動(dòng)技術(shù)發(fā)展以生產(chǎn)更小、更高效的電阻器。

審核編輯：湯梓紅