一、引言

电阻器作为最常见的电子元器件，在电路中起到限流、分压、匹配、滤波以及信号调节等作用。不同阻值的电阻在性能、应用场景以及设计要求上差异显著，其中低阻值电阻（通常指阻值在 1 Ω 以下）与高阻值电阻（通常指阻值在兆欧级以上）的选用原则更是直接影响到电路的稳定性、精度与可靠性。
本文将从定义与特性、应用差异、选用原则、注意事项等方面，深入解析低阻值与高阻值电阻的设计与选型思路，为工程师在元器件选购和设计中提供参考。

二、低阻值与高阻值电阻的定义与特性

1. 低阻值电阻的定义

• 范围：通常指阻值小于 1 Ω 的电阻，有时也包括 1~10 Ω 的低阻区域。

• 特点：

• 电阻值小，电流通过时压降低。

• 多用于电流检测、分流、负载均衡等场景。

• 对精度、温漂及功率承受能力要求较高。

2. 高阻值电阻的定义

• 范围：阻值在 1 MΩ（兆欧）及以上，有的甚至可达 GΩ 级别。

• 特点：

• 电阻值大，漏电流小，适用于高阻抗电路、隔离和信号采集。

• 对绝缘性、耐压性能、温湿度稳定性要求较高。

3. 性能差异对比

三、低阻值电阻的选用原则

1. 功率承受能力

• 低阻值电阻常用于大电流回路，例如分流测量。需要根据公式：

  $$P = I^2 \times R$$

  确定额定功率，避免过热烧毁。

• 实际设计中建议额定功率留有 2~3 倍裕量。

2. 温度系数（TCR）

• 低阻值电阻温度变化导致的阻值变化比例较高。

• 选择低 TCR（例如 ±50 ppm/℃ 以下）的精密电阻，可减少测量误差。

3. 封装与安装方式

• 高频或大电流场合建议选用四端分流电阻（Kelvin 接法），降低引线电阻对测量的影响。

• 贴片功率电阻需注意焊盘散热设计。

4. 精度与稳定性

• 用于测量电路时需选用 ±0.1% 或更高精度等级。

• 对冲击电流和脉冲耐受能力进行评估。

5. 材料选择

• 常用锰铜、康铜等合金材料，具有低电阻温漂特性。

四、高阻值电阻的选用原则

1. 绝缘性能

• 高阻值电阻通常用于高压或高阻抗输入电路，绝缘性能必须满足电压要求。

• 需关注电阻本体及 PCB 布局的爬电距离。

2. 漏电流与吸湿性

• 高阻值电阻易受湿度影响而产生漏电流。应选择防潮型或环氧封装产品。

• 在湿热环境中，选用涂覆防护的高阻膜电阻。

3. 耐压等级

• 必须根据最大工作电压（Max Working Voltage）和过载电压（Overload Voltage）进行选型。

• 额定电压不宜超过电阻标称值的 70%。

4. 精度与稳定性

• 高阻值电阻多用于分压和信号采集，精度选型需考虑温漂及长期稳定性。

• 建议选择温度系数 ±100 ppm/℃ 或更好。

5. 材料选择

• 常用金属膜、碳膜、厚膜陶瓷等结构，高阻陶瓷电阻可达 GΩ 级。

五、低阻值与高阻值电阻的应用对比

六、选用注意事项

1. 避免超功率工作

• 低阻值电阻易因过热而阻值漂移，高阻值电阻在过压时易击穿。

2. 防止寄生效应

• 高频电路中，低阻值电阻的寄生电感，高阻值电阻的寄生电容都可能影响信号。

• 高频应用可选用专用低感或低容产品。

3. 环境适应性

• 高湿、盐雾或高温环境需选择专用耐环境型产品。

• 尤其高阻值电阻，应防止潮湿导致的漏电流增大。

4. 生产一致性

• 对于精密应用，需确保批次间一致性，避免测量误差。

5. 成本与可替代性

• 精密低阻和超高阻产品价格高，设计需平衡性能与成本。

七、结论

低阻值电阻与高阻值电阻在电路设计中各有不可替代的作用。

• 低阻值电阻强调功率承受能力、温漂控制、精度与接线方式。

• 高阻值电阻则注重绝缘性能、漏电流控制、耐压与环境适应性。
  在选型时，应结合电路工作条件、环境因素、精度要求及成本预算综合考虑，才能保证电路的稳定性与长期可靠运行。