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技術專題
集成電路設計需考慮電阻的功耗
在電子集成電路設計中，功耗是一個相當普遍的詞，業內人士對此非常了解，或者至少應該了解。我說應該這樣做，因為顯然并非總是如此。好吧，我會詳細解釋一下為什么我會說一聲。但是現在，讓我們集中討論電阻的功耗問題。
什么是功耗？
功耗的定義是電子或電氣設備產生熱量（能量損失或浪費）作為其主要作用的不希望有的衍生物的過程。像中央處理器一樣，功耗是計算機體系結構中的主要問題。
此外，電阻器的功耗被認為是自然現象。事實是，所有電阻都是電路的一部分，并且兩端都有壓降，會耗散電能。此外，此電能轉換為熱能，因此所有電阻器均具有（功率）額定值。此外，電阻器的額定功率是對在達到嚴重故障之前可以耗散的最大功率進行參數化的分類。
你可能知道，單位瓦特（W）是我們表示功率的方式，功率的公式為P（功率）= I（電流）x E（電壓）。關于物理定律，如果電壓（E）增加，則電流（I）也將增加，并且電阻器的功耗也將隨之增加。但是，如果增加電阻的值，電流將減小，并且電阻的功耗也將減小。這種相關性遵循歐姆定律，該定律規定電流的公式為I（電流）= V（電壓）÷R（電阻）。
計算電阻器的功耗
在電子領域，功耗也是一種測量參數，可量化由于效率低下而在電路內釋放的熱量。換句話說，功耗是衡量電路中有多少功率（P = I x E）轉換為熱量的度量。正如我之前提到的，每個電阻器都有額定功率，就設計而言，這使集成電路設計人員可以評估特定電阻器是否可以滿足電路內的設計需求。因此，現在，讓我們仔細看看如何計算此設計參數。
首先，根據歐姆定律
V（電壓）= I（電流）×R（電阻）
I（電流）= V（電壓）÷R（電阻）
P（功率）= I（電流）×V（電壓）
因此，要計算電阻消耗的功率，公式如下：
P（耗散功率）= I 2（電流）×R（電阻）
或者
P（耗散功率）= V 2（電壓）÷R（電阻）
我們可以應用這些公式來確定電阻消耗的功率。
電壓= 9V
電阻=100Ω
I（電流）= 9V÷100Ω或I（電流）= 90 mA
P（功率）= 90 mA×9V或P（功率）= 0.81 W或810 mW
P（耗散功率）= V 2（電壓）÷R（電阻）
要么
P（耗散功率）= 9 2 ÷100
要么
P（耗散功率）= 81÷100或P（耗散功率）= 810 mW
功耗：好還是壞？
一般來說，沒有；但是，在某些情況下，散熱是一件好事。例如，使用電阻絲（例如Nichrome）的電加熱器。鎳鉻合金是一種獨特的加熱元件，因為它具有成本效益，對電子流的抵抗力，強度，柔韌性，抗氧化性和高溫穩定性。
確保電阻器的額定功率滿足集成電路設計需求。
請務必仔細檢查你的IC額定值是否取決于散熱器的使用。
如果要進行集成電路設計，請確保走線足夠大，以保持較低的電阻并避免過熱。設計開關電路時，請確保盡可能縮短開關時間。
為了減少切換時間，可通過減小線路上的電容來使壓擺率盡可能陡峭。另外，在電子領域，壓擺率定義為單位時間內電流，電壓或其他電氣量的變化。
作為集成電路設計師，你將不斷面臨集成電路設計中不斷出現的挑戰。設計中最關鍵的方面之一是找到滿足電路需求的正確組件。此外，找到這些組件還意味著它們必須在給定的電壓，功率和電流參數內安全運行。因此，計算功耗等參數對于整個集成電路設計至關重要。
上海韜放電子提供專業的集成電路設計服務，如果您有這方面的需求，請與我們聯系。