零欧姆电阻器有什么用？

如果您不熟悉，“零欧姆电阻器”一词似乎是对新手或小白电路设计人员开的一个玩笑。毕竟，大家都有压力，要简化设计并减少材料清单 (BOM)。但是，零欧姆电阻器根本不是笑话。为了证明这一点，在撰写本文时，我到 Digi-Key 上搜了一下，就找到了 150,000 多种零欧姆电阻器现货。显然，它们正在被使用。

那么，为什么使用零欧姆电阻器呢？它能为设计带来什么？不用它是不是更好？至少可以节省成本和电路板空间。

至少有三个原因让这个看似“无用的”元件变得有意义。两个与设计、测试和制造有关，而第三个……其实也与这些方面有一些相关，只是不明显。

1：印刷电路板布局

图 1：这是 2010 微波炉上的一块单面酚醛树脂印刷电路板，包含电源（低压和高压）、变压器和电源设备；请注意，沿着顶边在距离左侧约三分之一处使用了顶侧跳线。（图片来源：Amazon.com）

事出必有因，让我们从一个老早的理由开始。大约五十年前，在这种称为“印刷电路板”或 PC 板的新事物诞生之初，双面覆铜的标准 FR4 玻璃纤维环氧树脂板还不存在。而最早的板子则是用酚醛纸压制而成，仅有一面覆铜。手工插入元件是可行的，因为像真空管插座、分立晶体管、无源元件、变压器和连接器之类多数元件都很大。

真正需要的技巧是只在一侧使用印制线对电路板进行布线，且经常是无法实现预期结果。解决方法：使用跳线来“桥接”各个区域，以实现两条印制线之间的连接。随着机器接手这些元件接插工作，基本跳线被分立式标准体零欧姆电阻器取代，以实现相同的功能。

单面酚醛板及其跳线仍在使用中。当要安装较大的组件（例如变压器）时，甚至像咖啡机或微波炉之类现代电器仍然在使用单面酚醛板，并使用跳线来解决拓扑问题（图 1）。

2：电路和板子的灵活性

零欧姆电阻器仍然在我们的现代多层 FR-4 板设计中占有一席之地。在某些情况下，布局走线非常复杂，以至于某些路径根本无法完成连接。解决方案就是通过一个零欧姆电阻器在关键点“架设”一个几分钱的额外层。

这些电阻器还可以简化电路互连和操作的重新配置。它们可以在电路板的子电路之间实现完全的电气隔离，以进行调试和测试，因为即使拆除/焊接很小的 SMT 零欧姆电阻器也要比切割然后尝试恢复细如发丝的 PCB 印制线来得容易。它们还可以用于短接电路功能，例如并非所有配置都需要外加滤波器级，或者可能必须在测试和校准周期中将其禁用。

这些电阻的另一个用途是，即使电路板在组装和焊接好之后，也可以让单个印刷电路板布局适用于不同的配置。举一个最简单的例子，在阻尼或缓冲电路中存在一个需要零欧姆或 10 欧姆 (Ω) 电路的信号路径，具体是多少欧姆则取决于产品最终将要驱动的具体负载。我们可以将电路板布置为容纳单个零欧姆或 10 Ω 电阻器，然后在 BOM 上说明实际装配时应使用的相应阻值，最后手动插入和焊接。另外，电路和印刷电路板也可以设计成同时并联容纳零欧姆电阻和 10 Ω 电阻，如果正确电阻为 10 Ω，则可以去掉零欧姆电阻。

还有另一种选择：创建两种印制电路板布局，一种在相应位置有电阻，而另一种不使用任何电阻。当然，只使用一个板子，然后根据需要插入/拆除零欧姆电阻，是更便宜、更聪明、更方便库存管理的方法。

3：原理图上的薄纱

最后，使用零欧姆电阻还有一个不太明显的理由：复杂化和隐藏电路功能，就是让试图追踪设计原理以便进行反向工程的人感到困惑。尽管这种做法在较早期单面板大多采用模拟电路的情形下更为普遍，但是对于诸如电源功能之类的低密度区域现在仍然如此。当通过这种方式确定电路图时，第一步就是找出原理图，然后尝试识别各种组件及其作用。偷偷用几个零欧姆电阻会让第二步变得更加复杂（这有点类似于使用 NOP 来调整编程和循环时序的“肮脏”软件技巧）。

零欧姆，多封装

零欧姆电阻器可同时以单单元和多单元形式提供。例如，NTE Electronics, Inc. 的 SR1-0805-000 是单芯片电阻器，采用标准 0603 1.5×0.8 毫米 (mm) （0.06 × 0.03 英寸）表面贴装技术 (SMT) 封装（图 2）。

图 2：NTE Electronics, Inc. 的 SR1-0805-000 是采用 0603 封装的零欧姆电阻，其外观和处理方式与任何其他 SMT 芯片组件相同。（图片来源：NTE Electronics）

对于需要多个零欧姆电阻器彼此靠近的情况，则可以使用采用 0804 封装的带四个电阻器的 Panasonic EXB-28VR000X 阵列（图 3）。

图 3：Panasonic 的 EXB-28VR000X 是采用标准 0804 封装的四电阻器零欧姆阵列。（图片来源：Digi-Key Electronics，使用 Panasonic 提供的原始资料）

有趣的是，零欧姆电阻器在其规格中具有两个不同寻常的属性。首先，它们没有公差规格。该数字通常以电阻器标称值的正负百分比表示，在零欧姆时公差变得毫无意义。其次，这些跳线确实具有最大功率额定值，这似乎是不必要的，因为它们的耗散由 I²R 确定，R 在此为 0 欧姆。但是，即使是零欧姆电阻也不是完美的：大多数确实指定了最大实际电阻，例如 50 毫欧 mΩ)，并有最大额定电流限制（表 1）。

表1：即使是零欧姆电阻也不是完美的：大多数确实指定了最大实际电阻，例如 50mΩ，并有最大额定电流限制。（表格来源：Panasonic）

结论

零欧姆电阻器是一个很特别的元件，其功能起初似乎是不必要的，甚至是无用的。但是，对于了解并知道如何使用它以极低成本解决复杂电路和布局问题的设计师来说，却非常有用。由于这些原因，生产厂家为它们提供了各种各样的配置。

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