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高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

在最坏情况分析中,电阻的精度应该如何考虑?

For WCA have you accounted for changes in resistance due to tolerance, aging, temperature, soldering, etc.?

(e.g.1% resistors – 3%

5% resistors – 8%).

首先我们借鉴一下Ray Kendall, P.E.的介绍:

Linear parts

Linear parts, including resistors, capacitors, and inductors, have a single primary characteristic to model. Different factors affecting the worst case value are usually considered to be independent of one another (temperature is independent of tolerance, etc.). Statistical mathematics shows that the most realistic way to combine the effects of independent factors is by using the root-sum-square (RSS) method instead of just summing them. The RSS method can be applied by the following formula, where T represents the calculated worst case tolerance due to all factors and t1, t2, t3 etc. represent the independent tolerance factors due to initial tolerance, temperature, aging, etc.

高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

其中可以把Tol认为是标称的精度,温度误差为独立的误差,其他的误差都是和制造和使用环境有关的,属于不确定因素

下面来看一个例子:

这个做法是从KOA的电阻系列,有一个完整的表格,就是做不同的AECQ的实验对精度的影响映射过来

高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

根据这个矩阵再来进一步计算整个细分层面的影响

高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

因此高频开关电源设计工程师在预计,实际的误差最大应该是多少,有哪些部分是可以通过校验去除的,有哪些可能短时间内变化,有哪些在长期变化。

1)有关极端情况的优先级处理

实际上,很多因素并不会发生,从我现在的角度来看,在处理复杂的电路的时候,算出一个在不同使用区间内的最大变化给老板看,然后有一个最为极端的估算就可以了

高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

所以WCCA,更多的还是需要和功能捆绑起来,对于高频开关电源设计工程师认为有关安全或者非常关键的功能,需要考虑极端应力摧毁,如果是平常的功能,主要考虑不同的环境范围即可

2)高低温的实际考虑

落实到应用层面,在处理较高精度的时候,在面对环境变化时候,这个事情就比较在意。

备注:这里客观来说,也是因为现在整车在冬季实验和夏季实验也确实覆盖得到,我们目前的设计对中国负责

高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

以下为典型的温度直接影响

高频开关电源设计工程师解释电阻的精度分析该如何进行?

使用不同种类的电阻时,需要注意每个电阻的温度系数。温度系数取决于使用电阻内部的技术规格,比如

碳膜电阻:-300到-1000 ppm/c 

金属膜电阻:-350到+350ppm/c 

高度稳定的金属膜电阻(类型1):-50到+50ppm/c

高度稳定的金属膜电阻(类型2):-100到+100 ppm/c 

备注,这也牵涉到具体的电阻的规格

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