0Ω電阻到底能過(guò)多大電流?
0Ω電阻到底能過(guò)多大電流?這個(gè)問(wèn)題想必每位硬件工程師都查過(guò)。而與之相關(guān)的還有一個(gè)問(wèn)題,那就是0Ω電阻的阻值到底有多大?
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這兩個(gè)問(wèn)題本來(lái)是很簡(jiǎn)單的,答案應該也是很明確的,但網(wǎng)上網(wǎng)友卻給出了不盡相同的答案。有的人說(shuō)0Ω電阻是50mΩ,還有的人說(shuō)其實(shí)只有20mΩ;有的人說(shuō)只能過(guò)1A電流,還有的人說(shuō)可以過(guò)1.5A……那么,到底是多大呢?下面,我們一步一步來(lái)看。
一
0Ω電阻阻值大小
針對這兩個(gè)問(wèn)題,我專(zhuān)門(mén)查了一下電阻的標準。根據EN60115-2電阻標準文件記載,0Ω電阻的阻值是0Ω,但也會(huì )有偏差。0Ω最大電阻偏差有三種可以選擇,分別為10mΩ、20mΩ和50mΩ。也就是說(shuō),0Ω電阻偏差可以允許有多種偏差,這主要看電阻廠(chǎng)商做的是哪種了。
我下載了幾大品牌的,比如羅姆、國巨、光頡的普通0Ω電阻規格書(shū)查看了一下,發(fā)現它們標注的0Ω電阻,最大阻值都是50mΩ。由此可以得出結論:常用的普通0Ω電阻的阻值最大不超過(guò)50mΩ。
二
0Ω電阻的過(guò)流能力
網(wǎng)上還有一種觀(guān)點(diǎn),認為0Ω電阻的電流是根據功率算出來(lái)的,電阻按照50mΩ來(lái)算。這樣的話(huà),0805的電阻功率一般為1/8W,算出額定電流應該是1.58A。但是,我查看規格書(shū)發(fā)現,羅姆、國巨、光頡這幾大品牌的都是2A,與計算出來(lái)的有些出入。
羅姆、國巨、光頡三大廠(chǎng)家的普通0Ω電阻額定電流如下:

從上圖可以看出,三大廠(chǎng)家的0Ω電阻的額定電流還是略有差別的。我建議綜合各家的、按照最小值來(lái)選,這樣就不論什么品牌,都不會(huì )超出規格設計了。額定電流綜合之后的表格如下:

我們看到,常規的電阻的電流都不大,按照綜合后的最小值來(lái)選的話(huà),最大的也就2A。如果設計電路時(shí)發(fā)現,我要用3A或4A的0Ω電阻,那該怎么辦呢?其實(shí)很簡(jiǎn)單,可以用2個(gè)0Ω電阻并聯(lián)起來(lái)就行了。
說(shuō)到這里,可能大家會(huì )覺(jué)得奇怪,怎么有的封裝變大了,但過(guò)流并沒(méi)有增加呢?例如,0805和1206都是2A,在這里應該是額定電流雖然沒(méi)有增加,但瞬間電流應該是能過(guò)更大了。如果你打開(kāi)國巨的電阻規格書(shū),就會(huì )發(fā)現它寫(xiě)了兩個(gè)參數,一個(gè)是額定電流,另一個(gè)是最大電流。額定電流都是2A,但最大電流0805是5A,1206是10A。

注:Jumper就是0Ω電阻(標準文件就是這么寫(xiě)的,如下圖所示)。

三
特殊大額定電流的0Ω電阻
如果是更大的電流,也是電阻可選的。不過(guò),這些電阻就不常規了,比如這個(gè)羅姆的超低阻值電阻,最大阻值0.5mΩ,小了100倍,額定電流更是達到了20A+,但是價(jià)格比較貴,要好幾毛錢(qián),而普通電阻一分錢(qián)能買(mǎi)好幾個(gè)。

四
巧用0Ω電阻設計PCB板
許多硬件初學(xué)者看到PCB板上用到0?電阻時(shí),往往就會(huì )一臉懵圈,他們經(jīng)常會(huì )問(wèn):既然這玩意兒里面啥也沒(méi)有,干嘛還要用它?
其實(shí),0?電阻的用處可大了,如果用好它,可以極大地方便PCB板的設計和調試。下面,我們就來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)0?電阻的作用。
例如,老板出于成本的考慮,讓你設計一個(gè)單面板,也就是說(shuō),元器件的安裝及走線(xiàn)都只能在一面,你最頭疼的是有些線(xiàn)實(shí)在走不過(guò)去,必須跨線(xiàn)連接,打倆孔用跳線(xiàn)?如果在研發(fā)的時(shí)候,這種方法還是可以的,但有一天你的設計變成了產(chǎn)品,需要大批量生產(chǎn),機器折騰起跳線(xiàn)來(lái)要比放置一個(gè)電阻麻煩的多,這時(shí)候0Ω電阻就能幫你大忙了!根據你的空間,可以選用0805、0603或0402的電阻。

1、調試時(shí)的前后級隔離
如果你的設計是新的,對PCB板上很多部分的功能以及能夠實(shí)現的性能還不確定,拿回板子來(lái)將會(huì )面臨一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的調試,debug的一個(gè)重要原則就是把問(wèn)題限定在最小的范圍內,因此多塊電路之間的隔離就非常重要。
在調試A電路時(shí),你不希望B電路的工作影響到你的調試,那么最好的方式就是斷掉它們之間的連接,而0Ω電阻就是一個(gè)最好的隔離方式!
調試的時(shí)候不焊接,等調試完成確認這部分電路沒(méi)問(wèn)題了,就可以將0Ω電阻安裝上。當然,在最終的產(chǎn)品中可以徹底去掉。

2、測試電流用
如果你想測試某一路的電流大小,一種方式是通過(guò)電壓表測量該通路上某電阻兩端的電壓(確保電壓表的內阻不要影響到測量的精度),通過(guò)歐姆定律就可以計算出該路的電流。
另一種方式就是直接將電流表串在該回路上,因此在該電路上可以放置一個(gè)0Ω電阻,測量電流的時(shí)候用電流表兩端代替該電阻,等測量完畢就能將該電阻安裝上了。
3、給自己調試帶來(lái)靈活性
可以預留各種可能性,根據實(shí)際的需要進(jìn)行選裝不同的電阻,它可以替代掉跳線(xiàn),避免了跳線(xiàn)的鉆孔、安裝占用比較大的空間,而且跳線(xiàn)也會(huì )引起高頻干擾。
比如,PCB板上設計有低通濾波器,如果發(fā)現最終不需要或者一開(kāi)始調試的時(shí)候沒(méi)時(shí)間調試低通濾波器,但又必須讓信號流通過(guò)去,可以用0?電阻來(lái)代替原來(lái)設計中的電阻/電感,而不安裝電容。在匹配電路參數不確定時(shí),以0?電阻代替,實(shí)際調試的時(shí)候確定參數再以具體的數值的元器件來(lái)代替。
4、用于信號完整性的模擬地和數字地的單點(diǎn)連接
有人說(shuō)0?電阻跟沒(méi)有一樣,干嘛不直接連接上?想象一下,如果你在電路原理圖里沒(méi)有這個(gè)0?電阻,做PCB Layout的時(shí)候就可能忽略這個(gè)單點(diǎn)連接的原則,CAD軟件也會(huì )亂連在一起,達不到你單點(diǎn)連接的初衷。
當然,單點(diǎn)連接的時(shí)候也可以用磁珠,但我個(gè)人的觀(guān)點(diǎn)是連接點(diǎn)的位置選擇好的話(huà),磁珠除了比電阻貴之外,沒(méi)有什么好處。在實(shí)際的操作中,你可以用比較小的封裝的0?電阻,比如0402和0201,焊接的時(shí)候直接用烙鐵將兩端搭接在一起就可以,這樣連電阻也省了。

5、增加被逆向工程的難度
如果你在電路上放置多個(gè)不同顏色、不同封裝、沒(méi)有阻值標記的0?電阻,不影響電路的工作性能,但卻可以讓抄你板子的人瞬間抓狂。
PCB板上支持不同的配置,有的版本可能有部分電路不安裝,可以用它來(lái)隔離不安裝的電路部分,比如iPhone中有WiFi版本和WiFi+3G版本的,用的實(shí)際上是一個(gè)設計。 怎么樣?這個(gè)0?電阻的作用很大吧!在以后的項目中大家慢慢體會(huì )吧,很多時(shí)候靈活應用它,會(huì )讓你很多頭疼的問(wèn)題都能迎刃而解。
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