为什么需要使用“0欧姆电阻”？

本文转载自：硬件十万个为什么

我们直接用PCB走线即可以实现一个“0欧姆”的功能，那我们为什么还需要焊接一个“0欧姆电阻”呢?

0欧姆电阻因为有一些应用场景不得不使用。所以，我们其实在电路设计的过程中还是经常使用到的一个特殊电阻器。0欧姆电阻又称为跨接电阻器，是一种特殊用途的电阻，0欧姆电阻的阻值并非真的为零（那是超导体干的事情），正因为有阻值，也就和常规贴片电阻一样有误差精度这个指标。电阻厂家对0欧姆贴片电阻有三个精度等级，如图29.1所示，分别是F档（≤10mΩ）、G档（≤20mΩ）、J档（≤50mΩ）。也就是说，0欧姆电阻的阻值小于或等于50mΩ。正是由于0欧姆电阻的特殊性，所以它的阻值和精度的标注方法比较特殊。0欧姆电阻的器件资料都会标注上这些参数，如图所示。

我们经常在电路中见到0欧姆的电阻，对于新手来说，往往会很迷惑：既然是0欧的电阻，那就是导线，为何要装上它呢?还有这样的电阻市场上有卖吗?

1）0欧姆电阻的功能

其实0欧姆的电阻还是有用的。大概有以下几个功能。

（1）作为跳线使用。这样既美观，安装也方便。即我们某个电路在最终设计定稿时，可能断开也可能短接，此时使用0欧姆电阻作为跳线。这样的操作，很可能避免一次PCB改板。或者我们个电路板，可能需要做兼容设计，我们使用0欧姆电阻实现两种电路连接方法的可能性。

（2）在数字和模拟等混合电路中，往往要求两个地需要分开，并且单点连接。我们可以用一个0欧姆的电阻来连接这两个地，而不是直接连在一起。这样做的好处就是，地线被分成了两个网络，在大面积铺铜等处理时，就会方便得多。并且我们可以选择是否对两个地平面进行短接。附带提示一下，这样的场合，有时也会用电感或磁珠等来连接。

（3）做保险丝用。由于PCB上走线的熔断电流较大，如果发生短路过流等故障时，很难熔断，可能会带来更大的事故。由于0欧姆电阻电流承受能力比较弱(其实0欧姆电阻也是有一定的电阻的，只是很小而已)，过流时就先将0欧姆电阻熔断了，从而将电路断开，防止了更大事故的发生。有时也会用一些阻值为零点几或几欧的小电阻来做保险丝。不过不太推荐这样来用，但有些厂商为了节约成本，就用此将就了。这样的用法不安全，极少这样使用。

（4）为调试预留的位置。可以根据需要，决定是否安装，或者其他的值。有时也会用*来标注，表示由调试时决定。

（5）作为配置电路使用。这个作用与跳线或拨码开关类似，但是通过焊接固定上去的，这样就避免了普通用户随意修改配置。通过安装不同位置的电阻，就可以更改电路的功能或设置地址。例如，某些电路板的版本号通过高低电平的方式获取，我们可以选用0欧姆实现不同版本高低电平的变更。

2）0欧姆电阻的功率

0欧姆电阻的规格，一般是按功率来分，如1/8W、1/4W等。表列出了0欧姆电阻不同封装所对应的通流能力。

不同封装0欧姆电阻通流能力

封装类型	额定电流（最大过负荷电流）
0201	0.5A (1A)
0402	1A (2A)
0603	1A (3A)
0805	2A (5A)
1206	2A (5A)
1210	2A (5A)
1812	2A (5A)
2010	2A (5A)
2512	2A (5A)

3）模拟地和数字地单点接地

只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上，我们可以用以下4种方法解决此问题。

（1）用磁珠连接：磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。

（2）用电容连接：电容隔直通交流，造成浮地，不能实现等电势的效果。

（3）用电感连接：电感体积大，杂散参数多，不稳定。

（4）0欧姆电阻连接：阻抗可控范围，阻抗足够低，不会有谐振频点等问题。

4）0欧姆电阻如何降额？

0欧姆电阻一般只标注额定最大电流，和最大电阻。而降额规范一般针对普通电阻，很少单独描述0欧姆电阻如何降额。我们可以通过欧姆定律计算，用0欧姆电阻的额定电流乘以最大电阻，例如，额定电流1A，最大电阻50mΩ，则我们认为其能允许的最大电压为50mV。但是0欧姆在实际的使用场景中，我们非常难测试其实际电压，一是电压非常小，二是一般用于短接，短接两端的压差是波动的。

所以，一般我们简化这个过程，直接使用额定电流降额50%使用。例如，我们用电阻连接两个电源平面，电源供电是1A，则我们近似认为电源和GND的电流都是1A，按照我们刚刚所述的简单降额方法，选择2A的0欧姆电阻进行短接。

审核编辑 黄宇