四种主要类型的电阻器和相应的常见故障模式
电阻元件包括电阻元件和可变电阻元件。固定电阻通常叫电阻,可变电阻通常叫电位器。电阻元件广泛应用于电子设备中,消耗电能。电阻故障导致的电子设备故障率比较高,据统计约占15%。电阻器的失效模式和原因与产品结构、工艺特点和使用条件密切相关。电阻器的故障可分为两类:致命故障和参数漂移故障。据统计,致命故障是电阻器故障的主要原因,占总故障的85%~90%。包括开路、机械损伤、触点损伤、短路、绝缘、击穿等原因,只有10%左右是由电阻漂移引起的。
电阻分压器的失效机理因类型而异。非线性电阻和电位器的主要失效模式是开路、电阻漂移、引线机械损伤和接触损伤;线性电阻和电位器的主要失效模式是开路、引线机械损伤和接触损伤。电阻器的四种主要类型和相应的常见损坏模式如下:
(1)碳膜电阻器
引线断裂、衬底缺陷、薄膜均匀性差、薄膜沟槽缺陷、薄膜材料与引线端接触不良、薄膜和衬底污染等。
(2)金属薄膜电阻器
电阻膜不均匀、电阻膜破裂、弱铅、电阻膜分解、银迁移、电阻膜氧化还原、静电荷、断铅、电晕放电等。
(3)线绕电阻器
接触不良、电流腐蚀、引线弱、导线绝缘不良、焊点熔化等。
(4)可变电阻器
接触不良、焊接不良、接触簧片断裂或引线脱落、杂质污染、环氧胶不良、轴倾斜等。
电阻容易劣化、开路故障,劣化后电阻值有向增大方向漂移的趋势。电阻一般不维修,直接更换。对于线绕电阻,当电阻丝烧坏时,在某些情况下,烧坏的部分可以重新焊接使用。
电阻器的劣化大多是由于散热不良、湿度过大或制造过程中的缺陷造成的,而烧毁则是由于短路、过载等电路异常造成的。电阻烧坏通常来自两种情况,一种是电流过大,使电阻发热,引起电阻烧坏。这时,在电阻表面可以看到糊糊,很容易发现。在另一种情况下,由于施加到电阻上的瞬时高电压,电阻断开或电阻值变大。在这种情况下,电阻表面没有明显的变化,在高压电路中往往可以发现有这种故障现象的电阻。
可变电阻或电位器主要是有线和非有线的。它们常见的失效模式有:参数漂移、开路、短路、接触不良、动态噪声大、机械损伤。从实际数据来看,实验室试验和现场使用的主要失效模式有很大不同。实验室故障多为参数漂移,现场使用多为接触不良、断路。