線繞電阻,也叫繞線電阻,是電源中最常用的電阻產(chǎn)品。其基本的制作工藝是在氧化鋁陶瓷棒狀基體或其他絕緣基體上繞制電阻絲,電阻絲為鎳鉻或錳銅等合金材料,電阻絲的兩端連接固定腳,電阻絲外圍使用不同的封裝材料封裝。線繞電阻具有大功率,高溫工作,低噪音等特點(diǎn)。
下面我們就各個(gè)部分的材料做一分析:
一、絕緣基體: 線繞電阻通常采用氧化鋁陶瓷基體作為絕緣體,小功率的線繞電阻一般采用實(shí)心陶瓷棒,大功率的絕緣基體一般采用空心絕緣棒,棒體的質(zhì)量差異對(duì)電阻的散熱性能和電性能會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。
二、封裝材料:一般有絕緣漆、硅樹(shù)脂被釉涂料混合材料、塑封、陶瓷、鋁殼八種。絕緣漆是最經(jīng)濟(jì)的封裝材料,且工藝簡(jiǎn)單,只需要涂在繞好電阻絲的基體上面,經(jīng)低溫烘干。絕緣性能一般,且對(duì)電阻的散熱作用不大,所以涂絕緣漆的線繞電阻一般工作溫度都不高,不適合用在高溫及高可靠性要求的場(chǎng)合。
三、電阻線材:電阻的線材的不同直接決定了電阻的溫飄,阻值的大小,也影響電阻的短時(shí)過(guò)載能力和阻值的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。鎳鉻合金是最常用的線材,但各個(gè)線材供應(yīng)廠家的質(zhì)量和工藝千差萬(wàn)別,合金中微量元素的成份也不盡相同。高質(zhì)量的線材在高溫?zé)Y(jié)的過(guò)程中電性能變化很少,質(zhì)量穩(wěn)定。同樣大小的基體繞制不同等級(jí)的線材所得到的阻值范圍差別很大。這就是為什么同等功率的線繞電阻,國(guó)內(nèi)廠家往往只能做到千歐級(jí)別,國(guó)外廠家可以做到上百千歐甚至幾十兆歐姆。不同的阻值,不同的功率,需要選擇不同的線號(hào)。
陶瓷封裝的線繞電阻國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱為水泥電阻,這類電阻都有一個(gè)預(yù)先成型的陶瓷外殼,把繞制成型的基體放入外殼,然后經(jīng)一側(cè)灌入絕緣材料。這類電阻散熱性能良好,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,但體積大,重量高,不適合用于高可靠性場(chǎng)合。鋁殼封裝的線繞電阻今天已經(jīng)非常普遍,鋁外殼的散熱能力超強(qiáng),所以一般都適用于于大功率應(yīng)用的場(chǎng)合。有些鋁殼散熱電阻同時(shí)結(jié)合水冷來(lái)散熱。有些大功率線繞電阻使用扁平的線材繞制在陶瓷基體上,為了利于散熱沒(méi)有經(jīng)過(guò)封裝,這類電阻一般作為剎車電阻和高電流電阻使用,阻值一般較低,功率一般都在500W以上。
硅樹(shù)脂封裝分為普通的硅樹(shù)脂和高溫硅樹(shù)脂,大部分的精密線繞電阻都采用硅樹(shù)脂封裝,因?yàn)樗捅黄犭娮璧纳a(chǎn)工藝基本相同,沒(méi)有高溫的燒結(jié)過(guò)程,所以不會(huì)因?yàn)楦邷責(zé)Y(jié)對(duì)繞線材料的電性能產(chǎn)生影響。高溫硅樹(shù)脂封裝的線繞電阻最高工作溫度一般在175℃,絕緣涂料也是一種封裝材料,工藝簡(jiǎn)單,封裝完成后電阻的散熱性能良好,但缺點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間高溫工作后容易產(chǎn)生掉皮現(xiàn)象,所以不適合應(yīng)用于高震動(dòng)的設(shè)備中。使用絕緣涂料的一半是功率比較大的線繞電阻。
混合材料封裝的線繞電阻性能良好,成本介于被漆電阻和硅樹(shù)脂電阻之間,封裝的表面凹凸不平,但不影響性能。一般混合材料封裝的線繞電阻功率都下于10W,這種封裝材料在國(guó)內(nèi)比較少見(jiàn)。塑封一般針對(duì)貼片的線繞電阻和低阻線繞電阻,是將繞制好的基體封裝在一個(gè)成型的塑料外殼內(nèi),其最高的工作溫度可以達(dá)到175℃,高溫工作不會(huì)產(chǎn)生掉皮現(xiàn)象,但散熱性能一般。塑封線繞電阻的功率一般都在10W以下。
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