No.022 电阻器的开路、短路及电阻值改变

1.结构描述及特性分析

（1） 结构描述

1） 电阻器常被认为是电路和系统中使用的最简单的元件，因此电阻器岀故障而导致电路或系统跟着出故障的可能性往往被忽略。

2） 目前所使用的电阻器可分为下述三种类型。

① 轴向双引线电阻器：两根引线固定在电阻器两端的中心，此类型的电阻器包括下述三种。

● 合成电阻器：该类电阻器经常由碳合成材料制成，阻值范围很宽。

● 线绕电阻器：由某些高阻合金线绕在绝缘芯上构成，该类电阻器具有阻值精度高和高功率的特点。

● 薄膜电阻器：采用材料薄膜在绝缘基片 （诸如陶瓷） 上真空淀积而成的电阻器。制造薄膜电阻器使用了包含金属在内的各种各样的材料。

② 表面安装电阻器：有矩形或圆柱形电阻器，具有金属化端面区域。

③ 厚膜电阻器：在基片 （陶瓷） 上采用厚膜工艺印刷而成的电阻器，电阻器的引线固定在陶瓷上以提供电接触。

（2） 特性分析

① 尽管每种故障各有各的特性，但每类电阻器发生的故障类型都是相似的。

② 常见的电阻器在电路或系统中的故障是开路、电阻性短路及电阻值改变等。

2.故障形成原因及机理

（1） 故障形成原因

① 机械应力：电阻器暴露在超过其物理环境极限或极热环境中均可能引起开路，即引线与电阻器基体在机械上分离，或者电阻器基体断裂。

② 电流强度过大：电阻器是耗散功率的，若某一时间段流过电阻器的电流过大，或两端电压过高而引发过大的功耗，会导致电阻器因过热而开路。

（2） 故障形成机理

① 电压过高：电压过高是指超过元件正常工作电压的许多倍，但持续时间很短，还不致因功率耗散使元件特性改变的电压。过电压状态可能引起介质膜被击穿，从而导致电流流过先前为电绝缘的区域。电压过高还能导致局部区域损伤程度相对较大，而其他相邻区域的损伤则很小或者没有损伤。

② 腐蚀：腐蚀会通过除去电阻器或其引线的导电材料，或与之起反应而使电阻器的电阻增大。一部分电阻器外观的改变是可以观察到的，而当有Ag （或相似材料） 时，腐蚀则可能形成使电阻器中的部分电阻或全部电阻短路的导电丝。

③ 污染：曾观察到高阻值 （＞1MΩ） 的电阻器因表面污染而使电阻减小的案例。

3.解决措施

根据上述对电阻器常见故障现象形成原因及其机理的分析，可以有针对性地采取相应措施予以解决。