高能高压领域应用的新宠--实心无感陶瓷电阻

发布于: 2024-05-03

电阻是电子电路中常用的元器件之一, 它可以限制电流,改变电路的电压和功率。高能电阻即能承受高能量的电阻。高能电阻器在正常情况下等同普通电阻器,但它能承受较高的脉冲电压和大电流而不开路,且能够将部分能量转换成热能,从而起到保护作用。在高能、高压、大功率领域,一般要求电阻器不仅能够承受高压和大电流脉冲的冲击,而且具有无感特性。

现今可以用于高能高压领域的电阻类型主要有:绕线型电阻、薄膜型电阻及实心陶瓷电阻,有如下主要区别:

区别一:结构特点

绕线电阻是通过在氧化铝陶瓷棒上绕制康铜或者镍铬合金电阻丝来制造的,其体积较大,因此在电路板上的占用面积较大。薄膜电阻是通过在陶瓷、石英、玻璃等基材上涂覆氧化物薄膜(如改性二氧化锡)形成的,采用激光调阻方式进行精加工,它的特点是具有高精度、稳定性好、温度系数低、体积小等优点。实心陶瓷体电阻是采用精密陶瓷制备技术,利用粉状的高纯度陶瓷原材料和粘结剂进行混合,经造粒、成型、高温烧结、电极处理、最后封装测试后制成。高温下烧结的陶瓷基体具有100%的活性基元,制备出具有均匀性极高的多孔陶瓷结构,在高压通流时具有均匀的电流分布密度;

区别二:性能特点

绕线电阻是电流通过绕线来实现电阻功能,如铝壳电阻,水泥电阻等),其功率范围在0.1W-2kW,价格较低;在长时间加载额定功率工作的时候,绕线丝可以通过绝缘填充物以及外部的铝壳散热;但是,当瞬间的脉冲涌入的时候,热量没有足够的时间散出,所以热量会聚集在本来就很少的电阻元素上,瞬间的脉冲能量极有可能导致电阻受损或直接失效。薄膜电阻是电流通过薄膜来实现电阻功能,具有低感/无感特性,尺寸较灵活,但是可承受的峰值功率较低,功率范围在0.1W-1kW之间,过载性能较差。实心陶瓷电阻是陶瓷通体导电,完全无感,能量密度极高。相比于线绕电阻,还具有结构紧凑,体积小等优势。例如,一个额定功率20W,额定能量150J的线绕电阻,长度大概是70mm,直径大概为10mm。在相同的电气参数下,一个轴向引脚的实心陶瓷电阻,长度不超过20mm且直径小于8mm。实心陶瓷电阻的另一个主要特点就是可靠性极高,不会像线绕电阻出现断线或者膜式电阻烧毁的情况,这是由于该电阻的内部结构采用高能陶瓷材料,通体导电,使得其具有更高的功率密度和更高的工作温度。

因此,在选择电阻时,需要根据实际需求来选择最适合的电阻器。功率型厚膜电阻对于散热条件要求很高,抗脉冲能力不强。而线绕电阻则有电感,体积笨重。实心高能无感陶瓷电阻是一种高质量、高性能的电阻器件,面对高能、高压和低电感的挑战,其稳定性、精度和无感性等特点受到了众多电子工程师的青睐。

武汉米欧高能技术有限公司(e-mail:miotech@126.com,网址:http://www.miotek.cn)拥有从事实心陶瓷电阻器的专业团队,打造以材料设计为基础的定制型无感电阻生产厂商,出品的无感陶瓷电阻具有负载能力高,抗浪涌能力强,不容易损坏和超高的可靠性;同时,用户可以根据需求定制不同形状(盘式、环式、棒式、管式及偏平式等)及任意组装达到需求的阻值、功率或能量级别,轻松解决高能高压及大电流脉冲的应用难题。


图1 各类不同结构特征的实心陶瓷电阻器。其结构类似氧化锌压敏陶瓷电阻,但其基本原理和使用领域都有巨大的不同;在大通流、高耐压、高能量的领域,是取代绕线电阻和薄膜电阻的神器;具有优异的稳定性、无感、安全性。
应用

实心高能无感陶瓷电阻广泛应用于电力、电子电路中,例如:

 电源电路中的电流限制

 电机驱动器中的电流测量

 汽车电子控制系统中的电路保护

 工业自动化系统中的电路控制

 高压脉冲波负载

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