【转帖】电阻器自发热影响分析和计算

ameya111

于简化的比率计RTD系统的简化设计，需要考虑信号路径中电阻器自发热引起的误差，才能防止它们所导致的不希望出现的误差级。

该设计针对比率计测量设计，因此模数转换器（ADC）的最终转换结果直接取决于参考电阻器 RREF的绝对值。由于RREF上有激励电流经过，因此它会消耗电源并发热，从而可引起电阻变化，影响系统精确度。此外电阻器自发热影响在电流感应或功率 测量等众多其它应用中也很重要，其取决于电阻器绝对值，因为在电阻器消耗电源时它可能会改变阻值。

电阻器的温度系数（或TC）规定了电阻器温度变化时电阻的变化范围。电阻器TC的单位一般是每摄氏度百万分之一（ppm/°C）。一个1%电阻器具有大约 +/-100ppm/°C 的 TC，而高精度金属箔电阻器则提供不足 0.1ppm/°C 的TC。一般来说，较小表面安装组件（0201、0402、0603 等）在功率耗散方面效率较低，因此具有极高的自发热系数 θSH，有时高达 1000°C/W 以上！这些较小电阻器的额定功率级通常小于 0.1W，但其温度会随功率耗散极其快速地变化。尽管电阻器产品说明书中通常不提供自发热系数。

电阻器自发热影响的分析和计算

但通常都包含功率额定值下降曲线，您可通过该曲线反向计算出自发热系数。功率额定值下降曲线可在不超过最大指定温度情况下，针对环境温度规定电阻器的最大 功耗。另外，电阻器也不可能在100%额定耗散（TMAX_PWR100%）、85°C 下工作。您可通过该温度、最大工作温度以及电阻器的功率额定值计算出针对SH 的值。您现在可凭借计算得出的自发热系数确定热增加量，从而可使用公式计算功率耗散所引起的电阻变化。因此，您可根据电阻变化确定对最终系统精度的影响。 因此下次再设计需要高精度电阻器值的系统时，一定要考虑电阻器自发热因素！