CN2386517Y - 电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器 - Google Patents

Abstract

本实用新型电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器,其是于电气绝缘性基材(陶瓷棒)上,敷上导电膜,然后在电气绝缘基材两端压上金属帽,不作螺旋纹沟槽切割,或其他形式的切割,但加以分类,焊上或不焊上导针,涂上漆及画上色码的固定电阻器;是使用于音响、电视机、电脑及通信设备的电路构件。

Description

电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器

本实用新型是与电阻器有关，特别是指一种电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器。

一般家用或商业用的音响，电脑，电视机及通讯等设备，在使用中有杂讯的现象，主要原因是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器在频率愈高时，产生电抗现象愈严重。本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器就是针对上述的各种电子，电脑设备等具有良好的高频特性，使其在频率愈高时，仍可以达到较不产生杂讯的效果。

请参阅图1及图2，习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器，是把处理过的导电膜电阻器，经切割机将导电膜陶瓷棒施予螺旋纹沟槽切割，经切割后就如同铁蕊绕电线一样，施加交流电或脉冲直流电时，会产生电感。此电感所产生的磁场会感应电路上附近的零件或线材而产生杂讯，而此杂讯被放大时有些杂讯会以射频(RF)的形态散布空中，或经由电线或通讯线传播，造成电磁波干扰(EMI)。因电感而产生的感抗，因频率的高低而异，因此螺旋纹沟槽切割型电阻器会对具有高、中、低频的音响机器产生频率响应不协同的现象，对电池充电器，通讯机器，电脑业的高频电源供应器，不断电设备，甚至于电视机或电脑画面，因螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的电感，而产生突波或杂讯，影响寿命，声音或画面的品质。

本实用新型的电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，是包括电气绝缘性基材(陶瓷棒)上，敷上导电膜，然后在绝缘性基材两端压上金属帽(例如铁帽)，经过分类，但不作沟槽切割，焊上或不焊上导针，涂漆及划上色码。

其中的电气绝缘性基材(陶瓷棒)的形状为圆柱状或圆筒状，其材质可以为陶瓷或玻璃。

其中的电气绝缘基材(陶瓷棒)上的导电膜为碳膜或金属氧化物膜或金属膜。

其中在过负载试验下，通电前后其阻值的变化率均为正值。

其中在过负载试验下，通电前后其阻值平均变化率的绝对值小于0.1％。

兹请参照图式及表格可以更加了解本实用新型的实施例内容和特征，其中：

图1为习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器未涂漆时的导电膜陶瓷棒。

图2为习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的R-L-C测试曲线。

图3为本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器未涂漆时的导电膜陶瓷棒。

图4A为低频模式电阻器在射频下的等效电路图。

图4B为高频模式电阻器在射频下的等效电路图。

图5为本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的R-L-C测试曲线。

固定电阻器包括导电膜电阻器、绕线电阻器及晶片电阻器。导电膜电阻器又分为碳膜电阻器、金属氧化物膜电阻器及金属膜电阻器。

请参阅图3，本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器是在圆柱状或圆筒状电气绝缘性基材(简称陶瓷基体或陶瓷棒)11敷上碳膜金属氧化物或金属膜(图未示)，然后在陶瓷棒11的两端压上金属帽12。以分类机将不同阻值范围的陶瓷棒分类选别成各组群，然后放入焊接机的供料装置后，则可在陶瓷棒两端的金属帽上焊接导针(图未示)，或不得焊接导针，最后又将焊接导针或未焊接导针的陶瓷棒移至涂装机的供料装置中，自动供料给涂漆装置涂上可燃性漆或不燃性漆，接着在同一套机器上画上色码，即完成所谓的导电膜无沟槽切割型固定电阻器。

本实用新型无沟槽切割型固定电阻器的第一优点

电阻器在低频时，可看成纯电阻如图4A，然如高频率时，其等效电路如图4B，其

就受电阻器本身及其导线的电阻成分，及产生电感或电容影响，频率愈高，阻抗特性愈明显。

表一：为习用与本实用新型0.5W、50Ω的金属皮膜电阻器，在不同类频率下的阻抗值。表1

表一的样品A，是由同业巧仪公司提供真空溅射法制造的金属膜瓷棒，琼丽公司提供切割制造，样品B由创作人自己分类而不加切割制造，由学术研究机构代为测试的比较资料，两种样品A及B同时由同一台仪器测试。样品A为习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器。样品B为本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器。

测试时提供比较者，二种样品皆为0.5W，50Ω，±1％的金属皮膜电阻器，其如不同频率下的阻抗值如表一。

由表一可知在频率300KHZ时，样品A是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗值为49.463Ω(欧姆)。样品B是本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的阻抗为49.673Ω。两种样品在此频率相差不显著。

在频率为200MHZ时，样品A是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗值为51.7198Q，样品B是本创作的无沟槽切割型固定电阻器的阻抗为50.118Ω，两种样品在此频率200MHZ时仍无阻抗值显著的差异。

在频率为500MHZ时，样品A是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗为61.870Ω，然而样品B是本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的阻抗值为51.591Ω。两种样品在此频率500MHZ时本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的阻抗低于习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗。

在频率720MHZ时样品A是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗为75.868Ω，但在频率860MHZ时，样品B是本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的阻抗为53.661Ω，仍低于频率为720MHZ之，样品A习用的阻抗75.868Ω。本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器有较优良的高频特性，于此频率时遂渐显露。

再提高频率到1,000MHZ(1GHZ)时，样品A是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗为91.736Q。此阻抗比起样品B是本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的阻抗56.7686Q，显然前者高出后者甚多。在1,000MHZ时本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的高频特性要比习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器好得很多。

更提高频率1.675MHZ时，样品A是习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器的阻抗为214.121Ω。

而样品B是本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器在频率为2,130MHZ(2.13GHZ)时阻抗仅为76.952Q。可见本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器，在2GHZ附近，其阻抗值由50Ω升到于77Q，即在直流(1HZ)到2GHZ时阻抗值升高54％。相对地习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器由直流(1HZ)到1.675GHZ时阻抗由50Ω升到214Ω，升幅为328％。

综合上述说明，同样是1/2W，50Q，+1％的金属皮膜固定电阻器，本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器的高频特性(本试验仅测到2GHZ左右)，要比习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器好得太多实无庸置疑。

本实用新型导电膜无沟槽切割型固定电阻器的第二优点

1.功率的优点

导电膜固定电阻器能承受的瓦特数(W)，以短时间过负载试验为最简捷的评定方法。通常导电膜固定电阻器以下面公式评定之，即以_W×_Ω×2.5＝_VAC加电压使电流流经电阻器5秒钟，冷却后计算通电前及通电后阻值的变化率以评定之。

金属膜固定电阻器以上述公式计算后，阻值的变化率不超过±1％+0.05Ω为合格。

今以2.5Ф×8m/m的瓷棒制造完成的电阻器本体大小为3.0Ф×10m/m，经常额定功率为0.5W。

(a)为习用的螺旋纹沟槽切割型0.5W，50Ω，±1％的金属皮膜固定电阻器。

(b)为本实用新型的无沟槽切割型0.5W，50Ω，±1％的金属皮膜固定电阻器。

为了解(a)与(b)能承受功率的差异性做短时间过负载试验，先以

，在(a)及(b)的电阻器各施加5秒钟的12.5VAC，使电流通过(a)及(b)电阻器，产生热能，然后在常温下冷却之，计算通电前及通电后，(a)及(b)电阻器阻值的变化率，发现(a)及(b)两种电阻器的阻值并无显著的差异。

再加电压于(a)及(b)两种电阻器，使电流通过(a)及(b)电阻器各5秒钟，冷却后，计算通电前及通电后阻值的变化率亦无发现两种电阻器阻值的变化率有显著的差异。

于是接以 的电压加于(a)及(b)的电阻器，使电流流经(a)及(b)两种电阻器各5秒钟，发现其通电前及通电后阻值的变化率已有显著的差异。兹列如(a)及(b)两种电阻器1.5W下短时间过负载的阻值变化率于表二。

表二：为习用与本实用新型的导电膜固定电阻器为各5个样品，1.5W、50Ω加电压21.6V经5秒钟过负载测试，其阻值的变化率及阻值的平均变化率。

                                            表2

	(a)习用的螺旋纹沟槽切割型导电膜固定电阻器			(b)本实用新型无沟槽切割型导电膜固定电阻器
							通电前阻值	通电后阻值	变化率	通电前阻值	通电后阻值	变化率
	1	49.779Ω	49.202Ω	-5.18％	49.909Ω	49.932Ω							+0.064％
2							49.743Ω	47.652Ω	-4.2％	50.251Ω	50.270Ω	+0.026％
	3	49.791Ω	47.509Ω	-4.58％	50.206Ω	50.206Ω							+0.049％
4							49.828Ω	47.755Ω	-3.76％	50.283Ω	50.300Ω	+0.034％
	5	49.894Ω	46.711Ω	-6.38％	49.856Ω	49.884Ω							+0.056％
平均							49.807Ω	47.8058Ω	-4.82％	50.1022Ω	50.1184Ω	+0.0423％

由表二可知：

(a)可知习用的螺旋纹沟槽切割型金属皮膜固定电阻器在21.5VAC下5秒钟的短时间过负载试验下，通电前及通电后，阻值的平均变化率的绝对值为4.82％，然而(b)本实用新型的无沟槽切割型的金属皮膜固定电阻器在相同的21.6VAC下5秒钟的短时间过负载试验下，通电前及通电后，阻值的平均变化率的绝对值为0.042％。

即在上述相同的短时间，过负载试验下，(a)习用的螺旋纹沟槽切割型导电膜固定电阻器阻值平均变化率的绝对值为(b)本实用新型的无沟槽切割型导电膜固定电阻器阻值变化率绝对值的115倍。孰优孰劣，清清楚楚。

2.杂讯上的优点

在广泛被使用频率波段下来比较(1)习用的螺旋纹沟槽切割型导电膜固定电阻器与(2)本实用新型的无沟槽切割型导电膜固定电阻器的特性。

此频率波段是指调幅无线广播中的中波(MF)及短波(HF)，其频率在300KHZ-30MHZ之间；或无线电视及调频无线电广播的超短波(VHF)，其频率在30-300MHZ范围，另外目前最盛行的有线电视的频率范围在4.5MHZ-850MHZ之间。

图2及图5是相同为1/2瓦(1/2W)的功率且相同为阻值50欧姆(Ω)的两种导电膜固定电阻器，由0.1MHZ-500MHZ所测试的R-L-C曲线。图2及图5横座标为频率，纵座标为相位角与阻抗值。

图2是习用的螺旋纹沟槽切割型导电膜固定电阻器的R-L-C测试曲线。从此图相位角曲线在20MHZ附近开始脱离0度向上扬升。此现象表示由20MHZ时随频率的增加，感抗(inductance)慢慢增大。

图5是本实用新型的无沟槽切割型导电膜固定电阻器的R-L-C测试曲线。其相位角曲线要到频率400MHZ附近才开始脱离0度，向下降，即随频率的上升产生容抗(capacitance)。

这里要提到电感性或电容性所造成杂讯(noise)的问题。电容性因正电荷和负电荷相互吸引，自由电子(free e1ectron)比较不容易做散乱移动(random motion)，故比较不容易产生杂讯。相反地电感性时，因正电荷和负电荷不互相吸引，自由电子在导体里面因热激发(thermoexcitation)而造成散乱移动，自然就会造成较大的杂讯。

所以一种电子构件在某一使用频率范围，会造电感性的感抗，或电容性的容抗，其对杂讯的影响有截然不同的效果。比如说电容器本身有滤掉杂讯的作用，但是音响机器，虽然音频包括谐波，最高频率也不过180KHZ(以音频20KHZ乘9次谐波计算，当然还不包括无法计算的杂讯)。但众所周知高级音响机器都要用无感电容器于其电子电路上，何况比电容器更容易产生杂讯的电阻器如果产生电感，其杂讯影响音质的效果更显著。

总而言之本实用新型的无沟槽切割型固定电阻器在上述与大众息息相关的频率范围，比习用的螺旋纹沟槽切割型固定电阻器制造杂讯的机会要小很多应属合理。

综上所述，本实用新型“导电膜无沟槽切割型固定电阻器”所揭露的构造确实可以达到创作目的，具进步地实用性功能。惟，以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，大凡依据本实用新型的各种修饰与变化，仍应包涵于本申请专利的范围内。

Claims (6)

1.一种电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，是包括电气绝缘性基材上，敷上导电膜，然后在绝缘性基材两端压上金属帽，但经分类，焊上或不焊上导针，涂漆及划上色码，其特征在于，其中不在绝缘性基材上的导电膜上作沟槽切割。

2.根据权利要求1所述的电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，其特征在于，其中的电气绝缘性基材的形状为圆柱状或圆筒状。

3.根据权利要求1所述的电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，其特征在于，其中的电气绝缘性基材的材质为陶瓷或玻璃。

4.根据权利要求1所述的电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，其特征在于，其中的电气绝缘基材上的导电膜为碳膜、金属氧化物膜或金属膜。

5.根据权利要求1所述的电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，其特征在于，其中在过负载试验下，通电前后其阻值的变化率均为正值。

6.根据权利要求1所述的电气及电子电路用导电膜无沟槽切割型固定电阻器，其特征在于，其中在过负载试验下，通电前后其阻值平均变化率的绝对值小于0.1％。

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