在5025尺寸上實(shí)現(xiàn)4W額定功率，ROHM發(fā)布全新分流電阻器GMR50

分流電阻器是一種電流檢測用途的電阻，可以將其直接串聯(lián)在電路中，通過測量兩端電勢差來計算電流值，或?qū)⑵渑c電阻器并聯(lián)來測量電流值。這種電阻器作為一種通用類器件在車載和工業(yè)等市場中有著廣泛的應(yīng)用，小型化、大功率和散熱性一直都是這種器件發(fā)展的重要方向。ROHM在前年發(fā)布的GMR100的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新高，于近日推出了全新的的GMR50系列，在5025尺寸上實(shí)現(xiàn)了4W的峰值功率。 ROHM通用元器件生產(chǎn)本部電阻器制造部組長田中幸作等人在發(fā)布會上進(jìn)行了精彩的演講。

小型化、大功率的發(fā)展趨勢

根據(jù)ROHM提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，目前市場上使用量最大的仍然是0402封裝的電阻器;0201封裝的電阻器則占到了出貨量的85%左右。0201和01005這種小尺寸的電阻器的需求是逐年增加，而像0603這種電阻器的出貨量則呈現(xiàn)逐年遞減。因此不難得出結(jié)論，小型化是未來的重要發(fā)展趨勢。

隨著終端市場對于功能性要求的提升，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度也逐步提升，因此系統(tǒng)中所集成的器件數(shù)量和種類也越來越多。小型化的器件可以起到節(jié)省PCB板空間等優(yōu)勢，因此備受市場青睞。出了小型化之外，據(jù)田中先生介紹，市場對于大功率分流電阻器的需求也越來越多，特別是要求能夠支持大電流的檢測回路，在高溫下也要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電流檢測精度。

小型化和高功率都會給電阻器的散熱帶來更大的挑戰(zhàn)，散熱性的好壞直接關(guān)系到整個器件的可靠性。器件變小會造成散熱面積變小、功率提升會導(dǎo)致溫度升高、系統(tǒng)高度集成導(dǎo)致電阻器周外散熱環(huán)境惡化。如何在這些挑戰(zhàn)下實(shí)現(xiàn)突破?GMR50給出了我們答案。

在5025尺寸實(shí)現(xiàn)4W額定功率

據(jù)悉，GMR50是在GMR100的基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新。這是世界上首款以5.0×2.5mm尺寸實(shí)現(xiàn)了4W額定功率的分流電阻器。GMR50通過高散熱結(jié)構(gòu)，非常有助于車載以及工業(yè)設(shè)備進(jìn)一步節(jié)省安裝空間，并且可以同時提高可靠性。

要想在提高額定功率的同時實(shí)現(xiàn)小型化，那就必須要確保對產(chǎn)品溫升有著長期的可靠性。此次GMR50用了一種散熱性更好的電極材料，并且在器件的內(nèi)部進(jìn)行了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證實(shí)現(xiàn)更好的散熱效果。據(jù)ROHM提供的數(shù)據(jù)顯示，GMR50在引腳溫度達(dá)到90攝氏度時，仍然保持業(yè)界先進(jìn)的額定功率4W的水準(zhǔn)。與同尺寸的普通產(chǎn)品進(jìn)行比較：GMR50在2W功率時的溫度只有65攝氏度，而普通產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了150攝氏度，在這一方面實(shí)現(xiàn)了57%的表面溫度降低。與4W的6432尺寸的產(chǎn)品比較，GMR50可以減少一個分流電阻器的使用，減少39%的安裝面積，而且表面溫度僅僅為98攝氏度，也比普通產(chǎn)品的118攝氏度的溫度要低不少。

在電路中如果出現(xiàn)接地或電源故障，那么電路中會瞬時流過非常大的電流，而此時分流電阻必須保證能夠在過電流的條件下仍然保持一個比較穩(wěn)定的電阻值，這樣才能實(shí)現(xiàn)一個穩(wěn)定可靠的電流檢測。在GMR50和普通產(chǎn)品的過流負(fù)載實(shí)驗(yàn)中，可以看到即使32W的功率已經(jīng)達(dá)到了4W額定功率的8倍時，電阻值的變化率仍然在0.5%以內(nèi);而普通產(chǎn)品已經(jīng)下降到了2%以下。所以GMR50可以給客戶的電路提供一個非常好的過流保護(hù)的功能。

在分流電阻的性能參考指標(biāo)中，還有一個非常重要的數(shù)據(jù)是電阻溫度系數(shù)，它代表的是溫度每變化1度，實(shí)際電阻值與標(biāo)定電阻值的差值。電阻溫度系數(shù)直接反映了電阻對于溫度的依存性，這個值越低，則代表該分流電阻的檢測精度越高。而據(jù)田中先生介紹，實(shí)際上電阻值越低，電阻溫度系數(shù)就會越高。而GMR50作為一個5～220毫歐的低阻值產(chǎn)品，要讓其達(dá)到較低的電阻溫度系數(shù)其實(shí)是很有難度的。

而在上圖中的測試結(jié)果中，我們可以看到GMR50在20～60攝氏度的溫度范圍內(nèi)，不同電阻值的溫度系數(shù)一直保持在25ppm/攝氏度以內(nèi)。據(jù)悉這得益于此次電阻所使用的電阻體是一種高性能的合金材料，才能達(dá)到如此優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

ROHM在電阻領(lǐng)域可以稱得上是佼佼者，截止到2018年的累計出貨量已經(jīng)達(dá)到了2.5兆個，市占率位居行業(yè)第三名。作為一個以電阻器起家的技術(shù)驅(qū)動型公司，ROHM一直致力于電阻器的創(chuàng)新和突破，此次推出的GMR50從內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電阻體和電極多方面進(jìn)行了創(chuàng)新，才得以能夠得以在5025這樣的小尺寸上實(shí)現(xiàn)4W的額定功率，并維持良好的散熱性能。根據(jù)ROHM公布的路線圖，未來GMR系列還將繼續(xù)突破，未來還會有高達(dá)10W功率的產(chǎn)品面世。