无感绕线固定电阻
极低电感、高频特性优异、大功率、快速响应,适用于高频开关电源、脉冲电路和射频应用
极低电感设计
采用特殊双线并绕技术,磁场相互抵消,电感值极低,高频特性优异,适用于高频和脉冲电路
产品特点
- 极低电感 : 寄生电感低至10nH以下
- 高频特性好 : 工作频率可达100MHz
- 快速响应 : 上升时间小于10ns
- 大功率容量 : 功率范围5W-200W
- 低温度系数 : 温度系数±20ppm/℃ ~ ±100ppm/℃
- 高稳定性 : 长期使用阻值变化小
- 脉冲承受强 : 可承受高能量快速脉冲
- 符合RoHS标准 : 环保材料,符合国际环保要求
双线并绕
两根电阻丝并行绕制
电感:10-100nH
Ayrton-Perry绕法
特殊交叉绕制技术
电感:<10nH
反向绕制
两组线圈反向绕制
电感:50-200nH
多层无感绕法
多层交叉绕制
电感:20-100nH
优异脉冲响应特性
无感绕线电阻具有极快的响应时间(<10ns),可承受高能量快速脉冲。电感效应极小,不会产生电压尖峰或振荡,特别适用于IGBT/MOSFET缓冲电路、脉冲形成网络、雷达调制器等应用。
高频开关电源
SMPS缓冲、吸收、假负载电路
射频电路
阻抗匹配、功率衰减、终端负载
脉冲电路
脉冲形成、脉冲吸收、放电电路
测试仪器
高频负载、校准电阻、标准电阻
产品概述
无感绕线固定电阻是深圳市硕为科技有限公司生产的高性能特种电阻器,采用特殊的无感绕线技术,在保持绕线电阻大功率、高稳定性优点的同时,显著降低了寄生电感。该产品具有极低电感、优异高频特性、快速响应和大功率容量等优良特性,广泛应用于高频开关电源、射频电路、脉冲电路、测试仪器和工业控制等领域。
电感等级选择
超低电感
Ayrton-Perry绕法
应用:高频、射频电路
低电感
双线精密并绕
应用:开关电源、脉冲电路
标准无感
反向绕制
应用:一般高频电路
无感绕线核心技术
采用多项先进技术和特殊工艺,实现极低电感和优异高频性能:
- 双线并绕技术,电流方向相反,磁场相互抵消
- Ayrton-Perry绕法,交叉绕制进一步降低电感
- 精密数控绕线设备,保证绕线精度和一致性
- 低介电常数绝缘材料,减少分布电容
- 100%电感测试和频率特性测试,保证出厂质量
功率等级与尺寸
5W系列
电感:<50nH
封装:轴向引线
25W系列
电感:<100nH
封装:带散热片
50W系列
电感:<100nH
封装:铝壳
100W系列
电感:<200nH
封装:铝壳带散热器
200W系列
电感:<500nH
封装:特殊散热结构
频率特性说明
低频段
DC - 10kHz
阻抗变化:<0.1%
表现:纯电阻特性
中频段
10kHz - 1MHz
阻抗变化:<1%
表现:轻微感性
高频段
1MHz - 10MHz
阻抗变化:<3%
表现:良好高频特性
甚高频段
10MHz - 100MHz
阻抗变化:<5%
表现:优异高频特性
制造工艺
无感绕线固定电阻采用精密的制造工艺:首先选择两根相同规格的高纯度电阻丝;然后在精密数控绕线机上采用双线并绕或Ayrton-Perry绕法将电阻丝绕制在陶瓷管或芯体上,确保两根电阻丝紧密并行且电流方向相反;接着进行热处理以消除绕线应力;之后在电阻体两端焊接特殊设计的低电感端帽并引出引线;最后涂覆低介电常数绝缘涂层或装入专门设计的低电感外壳中。整个生产过程在严格的质量控制体系下进行,每只电阻都经过电感测试和频率特性测试,确保达到设计性能要求。
典型应用案例
高频开关电源IGBT缓冲电路: 在100kHz/10kW开关电源的IGBT缓冲电路中,使用NIWR系列铝壳封装、22Ω、50W的无感绕线固定电阻,有效吸收开关过程中的电压尖峰,同时避免因电感效应引起的振荡,保护IGBT并降低开关损耗。
电气特性
| 型号 | 功率 | 阻值范围 | 尺寸 (mm) | 最高工作电压 | 最高负载电压 | 最高绝缘电压 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NKNPS12 | 1/2W | OR01-1R5 | L: 9±1, D: 3.2±0.5, d: 0.48±0.05 | 150V | 400V | 250V |
| NKNPS01S | 1W | OR01-1R5 | L: 9±1, D: 3.2±0.5, d: 0.48±0.05 | 150V | 400V | 250V |
| NKNPS01 | 1W | OR01-5R6 | L: 11±1, D: 4.5±0.5, d: 0.68±0.05 | 150V | 400V | 250V |
| NKNPS02S | 2W | OR01-5R6 | L: 11±1, D: 4.5±0.5, d: 0.68±0.05 | 150V | 400V | 250V |
| NKNPS02 | 2W | OR01-6R8 | L: 15±1, D: 5±0.5, d: 0.68±0.05 | 250V | 400V | 350V |
| NKNPS03S | 3W | OR01-6R8 | L: 15±1, D: 5±0.5, d: 0.68±0.05 | 250V | 400V | 350V |
| NKNPS03 | 3W | OR01-6R8 | L: 17±1, D: 6±0.5, d: 0.68±0.05 | 350V | 600V | 500V |
| NKNPS05S | 5W | OR01-6R8 | L: 17±1, D: 6±0.5, d: 0.68±0.05 | 350V | 600V | 500V |
电感与频率对应关系
超低电感型
电感:<10nH
频率:DC-100MHz
绕法:Ayrton-Perry
低电感型
电感:10-50nH
频率:DC-50MHz
绕法:双线精密并绕
标准无感型
电感:50-100nH
频率:DC-30MHz
绕法:反向绕制
高功率无感型
电感:100-500nH
频率:DC-10MHz
绕法:多层无感绕法
机械与环境特性
| 特性参数 | 规格 | 测试条件 |
|---|---|---|
| 工作温度范围 | -55℃ ~ +275℃ | 超宽温度范围 |
| 储存温度范围 | -65℃ ~ +300℃ | 防潮防氧化包装 |
| 短期过载 | 5倍额定功率,1秒 | ΔR/R ≤ ±2% |
| 响应时间 | <10ns | 10%-90%上升时间 |
| 耐湿性 | ΔR/R ≤ ±1% | 40℃, 90-95% RH, 240小时 |
| 绝缘电阻 | ≥100MΩ | 1000VDC,常温常湿 |
| 阻燃等级 | UL94 V-0 | 绝缘材料 |
| 寿命测试 | ΔR/R ≤ ±2% | 70℃, 额定功率, 1000小时 |
| 振动测试 | ΔR/R ≤ ±0.2% | 10-2000Hz, 20g, 每轴2小时 |
| 温度循环 | ΔR/R ≤ ±1% | -55℃ ~ +275℃, 10次循环 |
| 脉冲承受能力 | 10倍额定功率,100ns | 1000次脉冲,ΔR/R ≤ ±5% |
频率特性详细参数
| 频率 | 5W-10W系列 | 15W-30W系列 | 35W-75W系列 | 80W-200W系列 |
|---|---|---|---|---|
| 10kHz | ΔZ/Z <0.01% | ΔZ/Z <0.01% | ΔZ/Z <0.01% | ΔZ/Z <0.01% |
| 100kHz | ΔZ/Z <0.1% | ΔZ/Z <0.1% | ΔZ/Z <0.2% | ΔZ/Z <0.3% |
| 1MHz | ΔZ/Z <1% | ΔZ/Z <1.5% | ΔZ/Z <2% | ΔZ/Z <3% |
| 10MHz | ΔZ/Z <3% | ΔZ/Z <5% | ΔZ/Z <7% | ΔZ/Z <10% |
| 50MHz | ΔZ/Z <5% | ΔZ/Z <10% | ΔZ/Z <15% | ΔZ/Z <20% |
| 100MHz | ΔZ/Z <10% | ΔZ/Z <20% | ΔZ/Z <25% | ΔZ/Z <30% |
分布电容特性
无感绕线固定电阻除了极低的寄生电感外,还具有较小的分布电容,典型值为0.1pF到几pF。这得益于特殊的绕线结构和低介电常数绝缘材料的使用。较小的分布电容进一步改善了高频特性,特别是在甚高频段。
应用领域
无感绕线固定电阻广泛应用于以下领域:
高频开关电源
SMPS、UPS、逆变器的缓冲、吸收、假负载和电流检测电路。
射频与微波电路
射频功率放大器、衰减器、阻抗匹配网络、终端负载。
脉冲与放电电路
脉冲形成网络、雷达调制器、激光驱动器、电容放电电路。
电力电子
IGBT/MOSFET缓冲、动态制动、软启动、限流电路。
测试与测量
高频负载、脉冲负载、校准电阻、标准电阻。
通信设备
基站功率放大器、天线匹配网络、信号衰减。
- 根据工作频率选择合适电感等级的电阻
- 高频应用需考虑分布电容和引线电感的影响
- 脉冲应用需验证脉冲响应和承受能力
- 安装时尽量缩短引线长度,减小附加电感
- 对于极高频率应用,可考虑采用SMD封装或特殊安装方式
- 多只电阻并联时注意布局对称性
选型指南
| 应用场景 | 推荐功率 | 推荐电感等级 | 典型阻值 | 安装方式 | 特殊要求 |
|---|---|---|---|---|---|
| 高频SMPS缓冲 | 10-50W | <50nH | 10Ω - 100Ω | PCB安装 | 快速响应 |
| 射频功率衰减 | 5-25W | <10nH | 50Ω, 75Ω | 同轴连接 | 低VSWR |
| 脉冲形成网络 | 25-100W | <100nH | 0.1Ω - 10Ω | 专用安装架 | 高脉冲承受 |
| IGBT缓冲 | 15-75W | <50nH | 10Ω - 47Ω | 直接安装在IGBT上 | 低电感、快速响应 |
| 高频测试负载 | 5-50W | <10nH | 50Ω标准值 | N型/SMA连接器 | 高精度、低VSWR |
典型应用电路
IGBT/MOSFET缓冲电路设计
电阻选择: 根据开关频率和寄生电容计算缓冲电阻值,通常为10-100Ω。选择无感电阻以避免振荡。
电感考虑: 缓冲电阻的电感必须足够低,通常要求<50nH,以防止与开关器件的寄生电容形成振荡回路。
安装考虑: 将缓冲电阻尽可能靠近开关器件安装,使用宽而短的引线,减小回路电感。
功率计算: P = 0.5 × C × V² × f,其中C为缓冲电容,V为电压,f为开关频率。选择额定功率≥2×计算功率的电阻。
这种设计能有效抑制开关过程中的电压尖峰,降低开关损耗和EMI,提高开关电源的效率和可靠性。
性能对比表
| 特性 | 无感绕线电阻 | 普通绕线电阻 | 金属膜电阻 | 金属氧化膜电阻 |
|---|---|---|---|---|
| 寄生电感 | 10nH-500nH | 1μH-1000μH | 1nH-10nH | 0.5nH-5nH |
| 功率容量 | 5W-200W | 5W-500W | 0.125W-3W | 1W-50W |
| 频率范围 | DC-100MHz | DC-10kHz | DC-100MHz | DC-100MHz |
| 脉冲响应 | <10ns | >100ns | <1ns | <1ns |
| 温度系数 | ±20-100ppm/℃ | ±20-100ppm/℃ | ±10-100ppm/℃ | ±100-300ppm/℃ |
| 成本 | 中等 | 较低 | 较高 | 中等 |
| 主要应用 | 高频大功率 | 低频大功率 | 高频小功率 | 高频中功率 |
高频电路布局建议
高频电路电阻布局指南
引线最短化: 尽量缩短电阻引线长度,引线电感与长度成正比,每厘米引线约产生10nH电感。
使用宽引线: 宽引线的电感小于窄引线,可使用铜带或扁线连接。
对称布局: 对于差分或平衡电路,确保电阻布局对称,引线长度相等。
接地平面: 提供良好的接地平面,减小回路电感。
良好的布局设计能充分发挥无感电阻的性能优势,提高高频电路的稳定性和可靠性。
资料下载
以下是与本产品相关的技术文档和资料,点击即可下载:
- 无感绕线固定电阻规格书.pdf (4.8MB)
- 无感电阻选型指南.pdf (4.2MB)
- 无感电阻高频电路设计.pdf (3.8MB)
- IGBT缓冲电路设计指南.pdf (3.5MB)
- 无感电阻频率特性分析.pdf (3.1MB)
- RoHS检测报告.pdf (2.3MB)
- 高频电路布局设计库.zip (5.5MB)
- 无感电阻脉冲电路设计.pdf (3.3MB)
常见问题解答
Q: 无感绕线电阻和普通绕线电阻的主要区别是什么?
A: 主要区别在于电感值。普通绕线电阻电感值为1μH-1000μH,而无感绕线电阻通过特殊绕线技术将电感降低到10nH-500nH,是普通绕线电阻的1/100-1/1000,高频特性显著改善。
Q: 如何测量无感绕线电阻的电感值?
A: 可使用网络分析仪或LCR表测量。测量时需使用高频测试夹具,短路校准后测量,频率建议选择1MHz-10MHz。注意引线电感的影响,应使用最短的引线连接。
Q: 无感绕线电阻可以用于射频电路吗?
A: 可以,特别是低电感型号(<10nH)适用于射频电路。但需注意,在甚高频段(>100MHz),引线电感和分布电容的影响可能超过电阻本身的电感,此时需要考虑整体安装方式。