【经验】为什么电阻在选型的时候额定电压和额定功率一样重要？
日常设计电路选电阻时，工程师往往比较关注电阻的额定功率，往往会想当然认为根据欧姆定律，当电阻阻值一定的情况下，P=UI=U2/R=I2R，得出电压确定了，功耗也就确定了，两者参数相关。导致不少工程师觉得，在选电阻时，关注额定功率就可以了，电阻的额定电压是多余参数。实际上，在选型时两者都要关注，本文将结合TT Electronics的PCF系列薄膜电阻讨论一下为什么电阻在选型时，其额定电压参数和额定功率一样重要。
一般电阻工作在额定功率下，只是一般不易热损坏，如果电阻散热条件好，电阻温度较低，理论上功率可以超过额定功率，实际上若没有特殊散热措施，不会出现这种情况。但电阻工作电压不应超过最高工作电压，否则可能导致内部绝缘损坏而击穿电阻，如图1所示，电阻因为高压导致电阻内部被高压击穿。
图1电阻内部被过压击穿损坏示意图
因此，电阻在选型是，额定电压和额定功率两个条件都要遵守。额定电压主要基于绝缘的要求，取决于电阻的材料和工艺，额定功率主要基于电阻的散热能力，一般电阻的参数手册上都会将两者参数标注出来，如图2所示为TT Electronics的PCF系列薄膜电阻的参数手册表格，其表格内针对不同封装，将其额定功率和额定电压参数都在表格中体现出来，方便工程师选型参考。
图2 TT Electronics的PCF系列薄膜电阻的参数手册
电阻在实际工作时，一般会存在两种情况，电阻在额定电压下，实际功率超过了额定功率，或者电阻满足额定功率的时候，电压超过了额定电压。在这种情况下，第一根电阻的阻值有关，第二跟电阻的封装工艺有关，第三优势可以超过额定功率，只要温度不超过额定温度，跟环境温度有关，这种情况比较少。此时我们就需要考虑到电阻额定功率和额定电压的降额规范。
本文主要针对TT Electronics的PCF系列薄膜电阻讨论下额定功率和额定电压的降额规范，薄膜电阻的高频特性好，电流噪声和非线性较小，阻值范围宽，温度系数小，性能稳定，是使用最广泛的一类电阻器，而降额的主要参数包括电压、功率和环境温度。因此为了保证电路长期工作的可靠性，设计应允薄膜电阻有一定的阻值容差，金属膜电阻为±2%，金属氧化膜电阻为±4%，碳膜电阻为±15%。薄膜电阻降额标准可以参考图3所示。
图3 薄膜电阻的额定电压和额定功率降额规范参数表
综上所述，工程师在设计电路电阻选型时，电阻的额定电压和额定功率参数都需要考虑，这样才能确保电阻不会因为过热和过压而导致电阻损坏。
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