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 簡析高壓電阻及脈沖電阻的選型

1)高壓電阻及脈沖電阻的概念
高壓電阻是能在連續的高電壓環境下工作的電阻器。
脈沖電阻是能承受瞬間高電壓的電阻器。
 
在需要連續的高工作電壓時,設計師需要選擇高壓電阻,這類電阻一般都具有比較大或非常大的阻值,一般阻值均在1K以上,最高可以到100T(10的14次方歐姆)以上,工作電阻從幾千伏到幾百千伏甚至更高。
 
正常狀態下不工作或工作電壓較低,但可以承受非常高的瞬間脈沖或非常大的瞬間能量,這類場合需要使用脈沖電阻,也叫高能電阻。高能電阻的阻值一般比高壓電阻小很多,阻值越小,能量釋放的速度越快,對電阻本身的抗脈沖特性要求越高。同一材質同一功率的脈沖電阻一般具有共同的抗脈沖特性,但阻值的高低會對抗脈沖的能力產生影響。
 
 
2)高壓電阻及脈沖電阻的應用
高壓電阻的應用場合相當廣泛,例如高壓電力設備,醫療CT及X光機,高壓測試設備,高壓電源,真空設備等等。
 
脈沖電阻常應用于汽車電子,心臟除顫器等醫療設備,高壓電源。在有可能發生打火現象的電源設計中,脈沖電阻可以提高系統的可靠性。
 
3)高壓電阻及脈沖電阻的分類及特點
 
根據材料來分類,高壓電阻分為:玻璃釉高壓電阻,金屬氧化膜高壓電阻,碳合成高壓電阻,陶瓷合成高壓電阻,厚膜高壓電阻,氧化釕高壓電阻。
 
玻璃釉高壓電阻是最普通的高壓電阻,其特點是價格便宜,一般應用于小功率和對可靠性要求不高的場合。
 
金屬氧化膜高壓電阻常被用于高頻電阻中的負載,但長期的穩定性比較差,且抗脈沖能力一般,功率也一般較小。
 
碳和陶瓷合成高壓電阻具有非常低的電感,非常好的高壓性能和抗脈沖性能,但阻值精度一般最好只能做到5%,且溫飄非常高且阻值的長期穩定性一般。適合應用于對高壓和高脈沖要求較高但對于阻值精度要求一般測場合。
 
厚膜高壓電阻是目前市場上最流行的高壓電阻,其功率一般都低于20W,無感,阻值可以做到1T以上,且精度可以做到0.5%甚至更好,溫飄最低可以到25PPM.抗脈沖能力略低于碳及陶瓷合同電阻,也可以定制精密分壓高壓電阻及高壓網絡電阻。
 
氧化釕高壓電阻的主要缺點是價格昂貴,制作周期長。但他可以具有非常好的溫飄(10PPM)以及非常高的精度0.05%, 阻值范圍也非常寬,適合應用于精密高壓控制場合。
 
脈沖電阻按照材料可分為:碳合成抗脈沖電阻,陶瓷合成高能電阻,線繞高能電阻,厚膜抗脈沖電阻。
 
碳合成抗脈沖電阻在過去曾是最流行的抗脈沖電阻,但目前由于材料的短缺,產能無法滿足要求以及生產污染的原因造成大批量的停產。但碳合成的抗脈沖電阻在小功率方面仍是最可靠的抗脈沖電阻之一,一般的精度只有10%。功率0.25W和0.5W的碳合成抗脈沖電阻典型脈沖功率曲線如下:
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