值得你了解! 0欧姆电阻可以怎样用?
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电阻是工程师最常见的一种元器件,有分立式的电阻,有集成电路电阻,也有很大的功率电阻等等,虽然千变万化,但是其本质仍然是阻碍电流(常说的限流)的一种器件。在实际工程应用中,工程师们演化出了更多妙用,很多新手看到都会困惑,因此本期文章总结了几种0R(零)欧姆电阻妙用。0欧姆电阻又称为跨接电阻器,是一种特殊用途的电阻。0欧姆就是电阻标值为0欧姆的电阻,大家千万要记得,0欧姆电阻的阻值并不是0欧姆,不能做到零阻抗,只是接近于0欧姆。0欧姆电阻是一种理想电阻,在PCB设计中经常见到。
0欧姆电阻在电路设计中具有多种用途,以下是其主要应用场景:
调试和兼容设计:在电路设计中,0欧姆电阻有时并不具备任何实际的电气功能,而是为了方便PCB布局和调试。例如,在某些情况下,为了兼容设计或预留调试接口,设计师会在PCB上放置一个0欧姆电阻,这样在后续的调试过程中,可以根据需要轻松地调整电路连接。
跳线替代:0欧姆电阻可以作为跳线使用。如果某段线路暂时不需要连接,可以直接不安装该电阻,从而避免对外观造成影响。这种方式不仅简洁方便,而且成本低廉12。
参数匹配与调试:在电路参数不确定的情况下,可以使用0欧姆电阻作为临时替代品。在实际调试过程中,一旦确定了合适的参数值,再将0欧姆电阻替换为具体数值的元件。这种方法可以有效地降低调试难度和成本。
电流测量:当需要测量某部分电路的耗电流时,可以将0欧姆电阻从电路中移除,并接入电流表进行测量。由于0欧姆电阻的阻值非常小,因此对电路的影响可以忽略不计,从而得到准确的电流测量结果。
布线优化:在电路布线过程中,如果遇到难以布线的情况,可以考虑加入一个0欧姆电阻来改变布线路径。这种方式不仅可以解决布线难题,还能保持电路的整体美观性。
高频信号处理:在高频信号下,0欧姆电阻可以充当电感或电容的角色。这主要取决于外部电路的特性以及0欧姆电阻的具体设计和材料。通过合理利用这一特性,可以解决电磁兼容(EMC)问题,如地与地、电源和IC引脚之间的干扰等。
单点接地:在某些电路设计中,需要实现单点接地以确保系统的稳定性和可靠性。
0欧姆电阻可以用于保护接地、工作接地和直流接地的相互隔离,使它们各自成为独立的系统。这种方式有助于减少接地回路中的噪声和干扰,提高电路的性能。
妙用1、在电路中没有任何功能,只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。
妙用2、可以做跳线用
0欧电阻可以在电路板上的特定位置设计做跳线使用,能够方便的断开或连接部分线路,同时还是灵活设计,不贴电阻空着焊盘也不受后期影响。
妙用3、在匹配电路参数不确定的时候,以0欧姆代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替。
妙用4、方便测量
设计电路时通常对电流有一定的要求,调试时测某部分电路的电流时,往往会非常麻烦,需要将原有PCB断开在进行测量,可以再待测区域放置一颗0欧电阻,测量时去掉0欧电阻,接上电流表,这样方便测耗电流。
妙用5、在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个0欧的电阻。
妙用6、在高频信号下,充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用,主要是解决EMC问题。如地与地,电源和ICPin间。
妙用7、单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。)
妙用8、熔丝作用
针对电源部分线路,有时候考虑保护后端器件避免烧毁,过载保护等。在一些性能要求不高的电路中,同时为了节约成本、替代熔丝(保险丝),常使用0欧电阻实现熔丝作用,保护后端设备。
妙用9、抑制“浮地”现象
每块PCB板的电源线可能会有几根,如5V,3.3V等,但“地”只会有一个,都是连接在一起的,然后连接外部地的。
如果没有连接在一起就会存在电压差(两点电位不一致),长时间存在电位差很容易造成静电,干扰其他电路甚至损坏器件。
因为大地与所有设备连接在一起,一般都会把大地看做零电位参考点,所有电路都与大地连接,但是电路间直接进行连接会造成设备间的干扰,因此我们一般会采用磁珠、电容、电感以及0欧电阻进行连接:
磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。电容隔直通交,造成浮地。电感体积大,杂散参数多,不稳定。0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。
妙用10、跨接时用于电流回路
当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰。
妙用11、配置电路
一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。
空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好。
妙用12、调试/测试用
例如,在我们对电路进行调试的时候,需要测试电路中某一部分的电流,而电流的测试方法通常是将电路断开,然后把电流表串到电路中,测试完成后,再将电路连接起来,这样是不是很麻烦?并且还会损坏电路板,那么如果我们在设计电路的时候,在一些必要的测试点所在的电路中加一个0欧姆的电阻,需要测试电流的时候,去掉这个电阻,测试完成后,再将这个电阻接上,这样就方便多了,还不会破坏电路板。
布线时跨线、调试/测试用、临时取代其他贴片器件、作为温度补偿器件,更多时候是出于EMC对策的需要。
另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔),还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同,一般0603的1A,0805的2A,所以不同电流会选用不同尺寸的。
还有就是为磁珠、电感等预留位置时,得根据磁珠、电感的大小还做封装,所以0603、0805等不同尺寸的都有了。