Подбор резистора: Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя

какие формулы помогут вычислить сопротивление

В наше время светодиоды используются если не во всех, то в очень многих сферах деятельности. И несмотря на это, многие потребители едва ли понимают принципы работы светодиодов. Как и почему вообще работают светодиоды? И какую роль в этом процессе играют резисторы? Как произвести расчет резистора для светодиода? Постараемся разобраться.

Что такое резистор и сопротивление светодиода?

Резистором называется компонент электрической цепи, который характеризуется пассивностью и в лучшем случае обладает сопротивлением электрическому току. Другими словами, для такого устройства в любое время должен действовать закон Ома.

 

Главная функция резистора – энергичное сопротивление электротоку. Именно это качество делает резисторы необходимыми при создании систем искусственного освещения, в том числе и с применением светодиодов.

В каких случаях возможно подключение светодиода с помощью резистора?

Подключать светодиод с помощью резистора можно при условии, что эффективность схемы не является первостепенной целью. Самый простой пример – применение светодиода для индикации подсветки выключателя в электроприборе. В таком случае мощность потребления едва достигает 0.1 Вт, а яркость не ставится во главу угла. А вот при использовании светодиода с энергопотреблением более 1 Вт нужно обязательно убедиться, что блок питания обеспечивает стабилизированное напряжение. Если же напряжение схемы не стабилизировано, то все скачки и помехи будут негативно сказываться на работе светодиода.

Не менее актуальна схема питания через резистор в лабораторных условиях, когда есть задача тестирования новой модели светодиода.

Виды резисторов

Существует несколько классификаций резисторов, каждая из которых отличается признаков, по которому сравниваются разные виды устройств.

В зависимости от материала резистивного элемента выделяют следующие типы резисторов:

• Металлофольговые;
• Непроволочные;
• Проволочные.

По способы защиты резисторы бывают:

• Неизолированными;
• Изолированными;
• Вакуумными;
• Герметизированными.

Назначение резисторов группирует устройства следующим образом:

• Резисторы общего предназначения;
• Высокочастотные;
• Высокомегаомные;
• Высоковольтные.

Расчет резистора для светодиода

Осуществить расчет резисторов по силам не только специалистам. Достаточно базовых знаний и понимания физики процесса. Чтобы определить необходимое сопротивление резисторов, нужно учитывать следующие важные факторы:

• Маркировка на устройстве отображает так называемое напряжение падения, которое необходимо для расчета необходимого напряжения и для подбора резисторов.
• Числовое значение напряжения определяется в виде разницы между напряжением агрегата и напряжением питания светодиода;
• Чтобы рассчитать необходимое сопротивление, нужно разделить остаточное напряжение на величину тока, необходимую для бесперебойной работы системы.

Математический расчет сопротивления резистора

Согласно второму правилу Кирхгофа, можно составить равенство U = U_r + U_led, которое можно интерпретировать таким образом: U = I x R + I x R_led, где R

led – это дифференциальное сопротивление.

Значение R_led меняется вместе с изменением работы полупроводника. В данном случае соотношение переменных величин тока и напряжения определяет величину сопротивления.

Также есть смысл вывести формулу для вычисления сопротивления резистора: R = (U – U_led) / I, Ом. В данной формуле U_led – это паспортная величина для конкретного типа светодиода.

Как рассчитать резистор графическим способом?

При наличии ВАХ светодиода расчет резистора для светодиодов можно осуществить графическим методом, хотя такой способ и не очень распространен. Зная ток нагрузки, можно с помощью графика определить прямое напряжение. Необходимо с оси ординат (I) провести прямую до пересечения с кривой и опустить на ось абсцисс.

Особенности расчета

Каким бы ни было подключение резистора, всегда есть свои тонкости и нюансы. Постараемся разобраться, в чем особенности последовательного, параллельного и смешанного способов соединения.

Последовательное соединение

При последовательной схеме светодиоды расставляются друг за другом, и обычно достаточно одного резистора, если удастся корректно произвести расчет сопротивления. Это можно объяснить тем, что в электроцепи в каждом месте установки электроприбора имеется один и тот же ток, значение которого не изменяется.

Параллельное соединение

 

Часто бывает необходимость в подключении нескольких диодов к одному и тому же источнику. В теории можно использовать один токоограничивающий резистордля питания нескольких LED, соединенных параллельно.

Стоит отметить, что даже в «китайских» моделях производитель устанавливает отдельный ограничительный резистор. При общем балласте для нескольких LED значительно растет вероятность поломки диодов, излучающих свет.

Смешанное соединение

При выборе смешанного соединения схему следует рассчитывать отдельно для каждой последовательной цепи. Если количество и типы светодиодов одинаковы в каждой из последовательных цепей, расчет можно произвести единожды для любой группы диодов. Важно, чтобы все светодиоды были однотипными, как минимум, в пределах общей цепи.

Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора

Рассмотрим пример расчета сопротивления резистора LED SMD 5050, при работе с которой следует учитывать некоторые конструкционные особенности светодиода, который включает три независимых кристалла.

При условии, что LED SMD 5050 одноцветный, напряжение на кристалле будет отличаться максимум на 0.1 В. Таким образом, светодиод может быть запитан от одного резистора, а три анода можно объединить в одну группу, три катода – соответственно, в другую. Для подключения SMD 5050 с параметрами U_LED=3,3 В и I_LED=0,02 А.

R = (5 – 3.3) / (0.02 х 3) = 28.3 Ом. Ближайший стандартный показатель составляет 30 Ом. К установке принимаем резистор с сопротивлением 30 Ом и мощностью 0.25 Вт.

Для максимального удобства и скорости проведения расчетов можно использовать специальный онлайн калькулятор расчет резистора. Этот инструмент дает возможность произвести расчет резисторов в кратчайшие сроки с минимальными затратами времени и сил.

Подбор резистора для светодиодной ленты. Расчет сопротивления для светодиодов

Для определения нужного сопротивления токоограничивающего резистора для одного или нескольких светодиодов потребуются следующие данные:

Напряжение источника питания;
— прямое напряжение светодиода и ток, на который он рассчитан;
— количество и схема подключения светодиодов.

При отсутствии справочных данных, прямое напряжение светодиода можно достаточно точно определить по цвету его свечения, воспользовавшись таблицей:

Большинство этих современных полупроводниковых приборов рассчитаны на ток 20 mA, однако существуют диоды, рассчитанные и на большие токи (150 mA и более). Поэтому, для точного определения номинального тока потребуются технические данные марки диода.

При полном отсутствии данных о марке и технических характеристик светодиода рекомендуем принять за значения номинального тока 10 mA и величину прямого напряжения 1,5-2 В.

От выбора схемы подключения полупроводниковых приборов зависит необходимое количество гасящих резисторов. Так, при их последовательном соединении вполне достаточно одного: во всех точках значения протекающего тока одинаковые.

При параллельном соединении диодов использование одного общего гасящего резистора недопустимо. Ввиду того, что не бывает совершенно одинаковых по своим характеристикам светодиодов; имея определенный разброс по сопротивлениям и, соответственно потребляемым токам, элемент с меньшим сопротивлением будет потреблять больший ток, что может стать причиной преждевременного выхода его из строя.

Таким образом, если сгорит один из нескольких параллельно соединенных светодиодов, на остальные из-за сопротивления резистора, рассчитанного на определенное количество диодов пойдет повышенное напряжение, на которое они не рассчитаны, что, в свою очередь вызовет выход их из строя.

Поэтому, при параллельном соединении светодиодов для каждого элемента рекомендуется предусматривать отдельное сопротивление. В предложенном калькуляторе данная рекомендация учтена.

Расчет производится по формуле:

R=Uгасящее/Iсветодиода;
Uгасящее=Uпитания–Uсветодиода.

Важно! Обязательно соблюдайте правильную полярность подключения светодиодов. К плюсу источника питания подключается анод (более длинный вывод), к минусу — катод (на колбе диода с его стороны имеется характерный срез).

Для устойчивой работы светодиоду необходим источник постоянного напряжения и стабилизированный ток, который не будет превышать величины, допустимые спецификой конкретного светодиода. Если необходимо подключить светодиоды индикаторные, рабочий ток которых не превышает 50-100мА, можно ограничить ток посредством резисторов. Если речь идет о питании мощных светодиодов с рабочими токами от сотен миллиампер до единиц ампер, то не обойтись без специальных устройств – драйверов (подробнее об этих устройствах читайте в статье «Драйвера для светодиодов» , готовые модели драйверов можно увидеть .). Далее рассмотрим варианты, когда требуемый ток небольшой и обойтись резисторами все же можно.

Резисторы являются пассивными элементами – ток они просто ограничивают, но никак не стабилизируют. Сила тока будет меняться с изменением напряжения в соответствии с законом Ома. Ограничивается ток резистором банальным преобразованием «лишнего» электричества в тепло по формуле

P = I 2 R , где P — выделяемое тепло в ваттах, I — сила тока в цепи в амперах, R — сопротивление в омах.

Устройство при этом, естественно, греется. Способность резистора рассеивать тепло не безгранична и, при превышении допустимого тока, он сгорит. Допустимая рассеиваемая мощность определяется корпусом резистора. Это нужно учитывать при планировании подключения светодиодов и выбирать элементы с, как минимум, двойным запасом прочности.

Если необходимо подключить один светодиод, то сопротивление резистора можно рассчитать, в соответствии с законом Ома, по простой формуле:

R = (U — U L) / I , где R — требуемое сопротивление в омах, U — напряжение источника питания, U L — падение напряжения на светодиоде в вольтах, I — нужный ток светодиода в амперах.

Очень часто нужно подключить не один, а несколько светодиодов. В этом случае возможно их последовательное или параллельное подключение.

Падение напряжения на последовательно соединенных светодиодах суммируется, через каждый из них протекает одинаковый ток. Напряжение источника питание должно быть больше, чем суммарное падение напряжения.

Рассчитывается сопротивление резистора по такому же принципу, как и в случае одного светодиода, только учитывается падение напряжения не на одном светляке, а суммарно для всей цепочки.

Последовательное подключение удобно тем, что требует минимум дополнительных деталей, кроме того, от источника питания не требуется большой ток. Но при большом количестве светодиодов может потребоваться существенное напряжение. Кроме того, если один из последовательной цепочки сгорит, то цепь оборвется и светить перестанут все светодиоды. Также при таком варианте подключения важно использовать совершенно одинаковые светодиоды, иначе их разные параметры будут служить источником дисбаланса. В итоге они могут либо светить неравномерно, либо значительно быстрее выходить из строя.

Параллельное подключение равносильно одновременному подключению отдельных светодиодов, которым совсем «не обязательно знать» о наличии других светодиодов. При этом напряжение источника питания должно превышать падение напряжения на одном светодиоде. Сила тока каждого светодиода может регулироваться индивидуально, выбором сопротивления подсоединенного к нему резистора. Важно, чтобы источник питания «знал», сколько светодиодов к нему подключено, поскольку общая сила тока, которую потребуется от него предоставить, равна сумме токов, протекающих через все светодиоды. Если один из светодиодов выйдет из строя, со свечением остальных ничего не произойдет, поскольку работают они индивидуально. Учтите, что это не относится к параллельным светодиодам, которые питаются от токоограничивающего драйвера! Драйвер стабилизирует ток, выход из строя одной из веток приведет к общему снижению тока. Это снижение драйвер немедленно компенсирует, что приведет к повышению тока на оставшихся ветках. А они могут это и не пережить. По аналогичной причине следует избегать подключения нескольких параллельных светодиодов через один токоограничивающий резистор.

Сопротивление каждого резистора при параллельном подключении светодиодов рассчитывается, повторюсь, так же, как и при подключении одного светодиода.

Параллельное подключение светодиодов не требует высокого напряжения питания, но при его использовании необходимо обеспечить достаточную силу тока. Требуется большее количество деталей, но можно одновременно подключить светодиоды с разными параметрами. Также большее количество токоограничивающих резисторов, которые будут выделять тепло, даст более низкий общий КПД схемы по сравнению с последовательным подключением.

(11 оценок, средняя 4.95 из 5) 

При подключении светодиодов небольшой мощности чаще всего используется гасящий резистор. Это наиболее простая схема подключения, которая позволяет получить требуемую яркость без использования дорогостоящих . Однако, при всей ее простоте, для обеспечения оптимального режима работы необходимо провести расчет резистора для светодиода.

Рассмотрим семейство вольт-амперных характеристик (ВАХ) для светодиодов различных цветов:

Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему.

Как видно на рисунке, характеристики имеют нелинейный характер. Это означает, что даже при небольшом изменении напряжения на несколько десятых долей вольта, ток может измениться в несколько раз.

Однако при работе со светодиодами обычно используют наиболее линейный участок (т.н. рабочую область) ВАХ, где ток изменяется не так резко. Чаще всего производители указывают в характеристиках светодиода положение рабочей точки, то есть значения напряжения и тока, при которых достигается заявленная яркость свечения.

На рисунке показаны типовые значения рабочих точек для красных, зеленых, белых и голубых светодиодов при токе 20 мА. Здесь можно заметить, что led разных цветов при одинаковом токе имеют разное падение напряжения в рабочей области. Эту особенность следует учитывать при проектировании схем.

Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду, как показано на картинке справа:

Полная же ВАХ выглядит следующим образом:

Здесь видно, что обратное включение бессмысленно, поскольку светодиод не будет излучать, а при превышении некоторого порога обратного напряжения выйдет из строя в результате пробоя. Излучение же происходит только при включении в прямом направлении, причем интенсивность свечения зависит от тока, проходящего через led. Если этот ток ничем не ограничивать, то led перейдет в область пробоя и перегорит. Если нужно установить рабочий светодиод или нет, то Вам будет полезна статья подробно раскрывающая все способы .

Как подобрать резистор для одиночного светодиода

Для ограничения тока светоизлучающего диода можно использовать резистор, включенный таким образом:

Теперь определяем, какой резистор нужен. Для расчета сопротивления используется формула:

где U пит — напряжение питания,

U пад- падение напряжения на светодиоде,

I — требуемый ток светодиода.

При этом мощность, рассеиваемая на резисторе, будет пропорциональна квадрату тока:

Например, для красного светодиода Cree C503B-RAS типовое падение напряжения составляет 2.1 В при токе 20 мА. При напряжении питания 12 В сопротивление резистора будет составлять

Из стандартного ряда сопротивлений Е24 подбираем наиболее близкое значение номинала – 510 Ом. Тогда мощность, рассеиваемая на резисторе, составит

Таким образом, потребуется гасящий резистор номиналом 510 Ом и мощностью рассеивания 0.25 Вт.

Может сложиться впечатление, что при низких напряжениях питания можно подключать led без резистора. На этом видео наглядно показано, что произойдет со светоизлучающим диодом, включенного таким образом, при напряжении всего 5 В:

Светодиод сначала будет работать, но через несколько минут просто перегорит. Это вызвано нелинейным характером его ВАХ, о чем говорилось в начале статьи.

Никогда не подключайте светодиод без гасящего резистора даже при низком напряжении питания. Это ведет к его выгоранию и, в лучшем случае, к обрыву цепи, а в худшем – к короткому замыканию.

Расчет резистора при подключении нескольких светодиодов

При последовательном соединении используется один резистор, задающий одинаковый ток всей цепочке led. При этом следует учитывать, что источник питания должен обеспечивать напряжение, превышающее общее падение напряжения на диодах. То есть при соединении 4 светодиодов с падением 2.5 В потребуется источник напряжением более 10 В. Ток при этом для всех будет одинаковым. Сопротивление резистора в этом случае можно рассчитать по формуле:

где — напряжение питания,

— сумма падений напряжения на светодиодах,

— ток потребления.

Так, 4 зеленых светодиода Kingbright L-132XGD напряжением 2.5 В и током 10 мА при питании 12 В потребуют резистора сопротивлением

При этом он должен рассеивать мощность

При параллельном подключении каждому светоизлучающему диоду ток ограничивает свой резистор. В таком случае можно использовать низковольтный источник питания, но ток потребления всей цепи будет складываться из токов, потребляемых каждым светодиодом. Например, 4 желтых светодиода BL-L513UYD фирмы Betlux Electronics с потреблением 20 мА каждый, потребуют от источника ток не менее 80 мА при параллельном включении. Здесь сопротивление и мощность резисторов для каждой пары «резистор – led» рассчитываются так же, как при подключении одиночного светодиода.

Обратите внимание, что и при последовательном, и при параллельном соединении используются источники питания одинаковой мощности. Только в первом случае потребуется источник с большим напряжением, а во втором – с большим током.

Нельзя подключать параллельно несколько светодиодов к одному резистору, т.к. либо они все будут гореть очень тускло, либо один из них может открыться чуть раньше других, и через него пойдет очень большой ток, который выведет его из строя.

Программы для расчета сопротивления

При большом количестве подключаемых led, особенно если они включены и последовательно, и параллельно, рассчитывать сопротивление каждого резистора вручную может быть проблематичным.

Проще всего в таком случае воспользоваться одной из многочисленных программ расчета сопротивления. Очень удобным в этом плане является онлайн калькулятор на сайте cxem.net:

Он включает в себя небольшую базу данных самых распространенных светодиодов, поэтому необязательно вручную набирать значения падения напряжения и тока, достаточно указать напряжение питания и выбрать из списка нужный светоизлучающий диод. Программа рассчитает сопротивление и мощность резисторов, а также нарисует схему подключения или принципиальную схему.

Например, с помощью этого калькулятора был рассчитан резистор для трех XLamp MX3 при напряжении питания 12 В:

Также программа обладает очень полезной функцией: она подскажет цветовую маркировку требуемого резистора.

Еще одна простая программа для расчета сопротивления распространенная на просторах интернета разработана Сергеем Войтевичем с портала ledz.org.

Здесь уже вручную выбирается способ подключения светодиодов, напряжение и ток. Программа не требует установки, достаточно распаковать ее в любую директорию.

Заключение

Гасящий резистор – самый простой ограничитель тока для светодиодной цепи. От его подбора зависит ток, а значит, интенсивность свечения и долговечность led. Однако следует помнить, что при больших токах на резисторе будет выделяться значительная мощность, поэтому для питания мощных светодиодов лучше применять драйверы.

Многие сталкивались с необходимостью подбора ограничительного резистора для светодиодов, при организации дополнительной подсветки в авто.
Предлагаю простую методику расчета номинала и мощности резистора.

Расчет номинала и мощности одного резистора:

1) Находим (измеряем) ток потребления одного светодиода.
Ток потребления яркого светодиода равен 10…15 мА (или 0,01…0,015 А).

2) Напряжение питания яркого светодиода равно 2,5…3 В, а бортовое напряжение в авто достигает 16 В.
Значит необходимо компенсировать разницу напряжения равную:

3) Из закона Ома найдем номинал ограничительного резистора:
Rогр = Uразн/Iпотр св = 13,5/0,01 = 1350 Ом.
Полученное значение сопротивления округляем до ближайшего стандартного номинала в сторону увеличения. Выбираем номинал 1500 Ом или 1,5 кОм.
Если выбрать номинал меньше расчетного (1,2 кОм), то срок службы светодиода может заметно сократиться.

4) Мощность ограничительного резистора найдем по формуле:
Pогр = Rогр*Iпотр св*Iпотр св = 1500*0,01*0,01 = 0,15 Вт.
Полученное значение мощности округляем до ближайшей стандартной величины (0,125Вт, 0,25Вт, 0,5Вт, 1Вт, 2Вт, 3Вт) в сторону увеличения. Выбираем мощность 0,25 Вт.
Если выбрать мощность меньше расчетной, то резистор начнет нагреваться и со временем сгорит.

Результат расчета: Выбираем резистор номиналом 1,5 кОм и мощностью 0,25 Вт.

Параллельное соединение резисторов:
При параллельном соединении напряжение в цепи постоянное, а общий ток равен сумме токов потребления светодиодов.

1) Находим ток потребления светодиодов, включенных параллельно.
Iпотр общ = Nсв*Iпотр св = 3*0,01 = 0,03 А.

2) Найдем разницу напряжения:
Uразн = Uпит борт – Uпит св = 16 – 2,5 = 13,5 В.

3) Найдем номинал ограничительного резистора:
Rогр = Uразн/Iпотр общ = 13,5/0,03 = 450 Ом.
Полученное значение сопротивления округляем до ближайшего стандартного номинала в сторону увеличения. Выбираем номинал 470 Ом.

4) Найдем мощность ограничительного резистора:
Pогр = Rогр*Iпотр общ*Iпотр общ = 470*0,03*0,03 = 0,423 Вт.
Полученное значение мощности округляем до ближайшей стандартной величины в сторону увеличения. Выбираем мощность 0,5 Вт.

Результат расчета: Выбираем резистор номиналом 470 Ом и мощностью 0,5 Вт.

Последовательное соединение резисторов:
При последовательном соединении ток в цепи постоянный, а общее напряжение равно сумме напряжений питания светодиодов.

1) Находим напряжение питания светодиодов, включенных последовательно.
Uпит общ = Nсв*Uпит св = 3*2,5 = 7,5 В.

2) Найдем разницу напряжения:
Uразн = Uпит борт – Uпит общ = 16 – 7,5 = 8,5 В.

2) Найдем номинал ограничительного резистора:
Rогр = Uразн/Iпотр св = 8,5/0,01 = 850 Ом.
Полученное значение сопротивления округляем до ближайшего стандартного номинала в сторону увеличения. Выбираем номинал 910 Ом.

3) Мощность ограничительного резистора найдем по формуле:
Pогр = Rогр*Iпотр св*Iпотр св = 910*0,01*0,01 = 0,091 Вт.
Полученное значение мощности округляем до ближайшей стандартной величины в сторону увеличения. Выбираем мощность 0,125 Вт.

Результат расчета: Выбираем резистор номиналом 910 Ом и мощностью 0,125 Вт.

Светодиод – нелинейный полупроводниковый прибор, которому для правильной и надежной работы необходим стабильный ток. Перегрузки по току могут вывести светодиод из строя. Самый простой вариант схемы питания в таком случае – ограничительный резистор, включенный последовательно. Расчет номинального сопротивления и мощности резистора для светодиода не очень сложная задача, если правильно понимать физику процесса. Рассмотрим общие принципы такого расчета, а затем разберем несколько конкретных примеров из практики.

Теория

В общем случае схема выглядит так.

Рисунок 1

Между контактами «+» и «-» прикладывается напряжение. Обозначим его буквой U. Ток через резистор и светодиод будет протекать одинаковый, т.к. соединение последовательное. Согласно закону Ома получаем:

где R – сопротивление резистора;

r LED – сопротивление светодиода (дифференциальное).

Отсюда выражаем формулу, по которой можно произвести расчет сопротивления резистора R при заданном токе I:

Разберемся что такое дифференциальное сопротивление светодиода r LED . Для этого нам потребуется его вольтамперная характеристика (ВАХ).

Рисунок 2

Как видно из графиков ВАХ светодиодов – нелинейна. Говоря простым языком, его сопротивление постоянному току r=U/I есть переменная величина, которая уменьшается с ростом напряжения. Поэтому вводится понятие дифференциального сопротивления r LED =dU/dI, которое характеризует сопротивление диода в отдельно взятой точке кривой ВАХ.

Чтобы произвести расчет резистора для светодиода, определяем по графику прямое напряжение на светодиоде U LED при заданном токе I. Затем подставляем получившееся значение в формулу (2) и получаем

Еще один способ решения задачи – графический.

Для этого сначала на графике ВАХ светодиода отмечаем точку соответствующую току 100 мА (см. рисунок 3), затем проводим через эту точку и точку соответствующую 5 вольтам на оси абсцисс нагрузочную прямую до пересечения с осью ординат. Определяем значение тока, соответствующее этому пересечению (в нашем случае 250 мА) и по закону Ома производим расчет сопротивления резистора R= U / I кз = 5 В / 0,25 А =20 Ом. Перед расчетом не забываем осуществлять перевод единиц измерения к надлежащему виду.

Рисунок 3

Следующим шагом будет определение мощности рассеиваемой на резисторе. Формула должна быть знакома всем из школьной физики (как и закон Ома):

Практика

Рассмотрим несколько конкретный пример расчета.

Исходные данные: напряжение питания 12В, белый светодиод XPE () требуется включить на номинальный ток 350 мА согласно схеме, представленной на рисунке 1.

Находим в data sheet значение прямого падения напряжения при токе 350 мА (рисунок 4).

Рисунок 4

Типовое значение по таблице — 3,2 вольта. Максимальное значение может достигать 3,9 вольт. То есть в результате производственного процесса может получиться как светодиод с прямым напряжением 3,2 В так и 3,9 В (или любым другим промежуточным значением), но вероятность получения 3,2 вольт наиболее высока (если хотите – это «математическое ожидание» этой величины). По этой причине в расчет обычно берется типовое значение.

Используя формулу (3) и калькулятор получаем:

R=(12-3,2)/0,35»25,1 Ом.

Ближайшее значение из ряда Е24 – 24 Ом. Значение тока при этом сопротивлении получится 367 мА, что на 5% превышает требуемое значение. Если учесть еще и допуск на номинал резистора, который для ряда Е24 также 5%, то в худшем случае получается вообще 386 мА. Если такое отклонение не допустимо, то можно добавить в цепь последовательно еще один резистор номиналом 1 Ом. Все эти действия рекомендуется сопровождать реальными измерениями сопротивлений резисторов и получающихся токов, иначе ни о какой точности не может идти и речи. Резистор 24 Ом может иметь погрешность в сторону увеличения до 25,2 Ом, добавив 1 Ом, получим 26, 2 и «перекос» силы тока через светодиод в противоположную сторону.

Предположим, что нам не нужна высокая точность задания тока и резистор 24 Ом нас устраивает.

Определим мощность, которая будет рассеиваться на резисторе по формуле (4):

P=0,367 2 ×24»3,2 Вт.

Номинальная мощность рассеяния резистора должна быть с запасом не менее 30% , иначе он будет перегреваться. А если условия отвода тепла затруднены (например, в корпусе плохая конвекция), то запас должен быть еще больше.

В итоге выбираем резистор мощностью 5 Вт с номинальным сопротивлением 24 Ом.

Для того чтобы оценить эффективность получившегося светотехнического устройства необходимо рассчитать КПД схемы питания:

Таким образом, КПД подобной схемы питания составляет всего 27%. Такая низкая эффективность обусловлена слишком высоким питающим напряжением 12 вольт, а точнее разницей между U и U LED . Получается, что 8,8 вольт мы вынуждены «гасить» на резисторе за счет бесполезного рассеяния мощности в окружающее пространство. Для повышения КПД требуется либо снизить напряжения питания, либо найти светодиод с большим прямым напряжением. Как вариант можно включить несколько светодиодов последовательно, выполнив подбор таким образом, чтобы суммарное падение было ближе к напряжению питания, но ни в коем случае не превышало его.

Необходимое значение сопротивления для резистора можно и подобрать, если имеется в наличии магазин сопротивлений и амперметр. Включаем магазин и амперметр в цепь последовательно светодиоду (на место предполагаемого резистора), устанавливаем максимальное значение сопротивления и подключаем к источнику напряжения. Далее начинаем уменьшать значение сопротивления до тех пор, пока сила тока не достигнет нужного значения или светодиод нужной яркости (в зависимости от того, что будет являться критерием). Останется только считать значение сопротивления с магазина и выполнить подбор ближайшего номинала.

Ремарка

В данных расчетах мы пренебрегли зависимостью прямого напряжения светодиода от его температуры, однако не следует забывать, что такая зависимость существует и характеризуется параметром «температурный коэффициент напряжения» или сокращенно ТКН. Его значения отличается для разных видов светодиодов, но всегда имеет отрицательное значение. Это значит что при повышении температуры кристалла, прямое напряжение на нем становится меньше. Например, для рассмотренного выше белого светодиода XPE значение ТКН (оно приводится производителем в data sheet) составляет -4 мВ/°С. Следовательно при увеличении температуры кристалла на 25°С, прямое напряжение на нем уменьшится на 0,1 В.

Рисунок 5

Многие ведущие производители светодиодов имеют на официальных сайтах специальный сервис – «онлайн калькулятор», предназначенный для вычисления параметров светодиодов в различных режимах эксплуатации (в зависимости от температуры, тока и пр.). Этот инструмент значительно облегчает процедуры расчета и экономит время разработчику.

Подбор — резистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Подбор — резистор

Cтраница 4

Второй каскад, собранный на транзисторе Т11 МП40Б по схеме с ОЭ, служит предварительным усилителем. Подбором резистора R72 осуществляется регулировка чувствительности УНЧ.  [46]

Затем это напряжение резистором R10 устанавливают равным 150 В и, изменяя напряжение питания на 30 В, проверяют работу стабилизатора. Подбором резистора Я7 ( его также целесообразно временно заменить переменным) настраивают регулятор на максимальное значение модуля коэффициента стабилизации. Переменным резистором R9 окончательно устанавливают интервал регулирования напряжения и еще раз проверяют коэффициент стабилизации в этом интервале. По окончании налаживания резисторы R9 и R7 заменяют постоянными.  [47]

Выходы ключей через сумматор на триодах Т1 подаются на вход инвертирующего усилителя ( операционный усилитель) и с его выхода на вход У2 осциллографа О. Подбором резисторов RZ и R4 достигается симметрия относительно нуля выхода коммутатора. Выбор частоты генератора Г и параметров формирования Ф произволен. Синхронизация осциллографа осуществляется сигналом генератора Г через инвертор ЛЗ.  [48]

Налаживание остальных стабилизированных выпрямителей в основном сводится к подбору оптимальной величины сопротивлений резисторов R & и R37 с целью получения минимальных пульсаций напряжения на выходе выпрямителей. Подбором резисторов Re и R39 устанавливают диапазон регулировки выходного напряжения выпрямителей.  [49]

При замене резистора R6 источник питания выключай, иначе транзисторы V3 и V4 могут оказаться поврежденными из-за теплового пробоя р — n переходов. После этого подбором резистора R2 установи на эмиттере транзистора VI напряжение, также равное половине напряжения источника питания.  [50]

После этого подбором резистора 4R2 надо установить напряжение на эмиттере транзистора 4Т2 относительно земли 9 — 10 В. Как правило, на этом настройка УНЧ заканчивается.  [51]

Рассмотрим процесс регулировки электронного блока рулевых машинок. Отметим, что подбором резисторов Ri и R3 регулируется максимальный поворот рычага рулевой машинки. Электронный блок рулевой машинки монтируется на отдельной плате. Регулировка осуществляется по управляющему сигналу, переданному через передатчик и принятому приемником.  [52]

Из приведенной схемы усилителя ( рис. 19) видно, что при подаче питания создается цепь постоянного тока R4, минус. Необходимая величина U2 достигается подбором резисторов R2 и R3, образующих делитель напряжения. Создающееся на R3 напряжение U3 подается в цепь база — коллектор в направлении запирания. Через транзистор начинают проходить токи эмиттера / э и коллектора / к. Чтобы каскад вносил наименьшие искажения, следует правильно выбрать величину тока покоя, которая в процессе работы поддерживается автоматически.  [54]

Оба каскада питаются от общего источника UH. Режимы работы транзисторов устанавливают подбором резисторов R1 и R3, что обозначено на схеме звездочками.  [56]

Коммутирующие транзисторы Т5 — Т8 включены последовательно по переменному ( импульсному) току, чем: достигается увеличение мощности накачки. Подстройка величины тока накачки производится подбором резистора R8; цепочка R8 — C16 служит для коррекции формы импульса на нагрузке. Для уменьшения выброса тока обратной полярности установлены диоды Д2, ДЗ.  [57]

Оно, в зависимости от данных вторичной обмотки трансформатора, может быть несколько больше или, наоборот, меньше. Запомни это значение, затем подбором резисторов R2 и R8 установи на эмиттерах выходных транзисторов ( относительно общего заземленного провода) напряжения, равные половине напряжения на выходе выпрямителя.  [59]

Первые три каскада УНЧ работают в режиме класса А. Режим транзисторов по постоянному току устанавливается подбором резистора R73 таким образом, чтобы напряжение на эмиттере транзистора Т28 составляло половину напряжения питания. Поочередная работа транзисторов выходного каскада при использовании транзисторов одинаковой проводимости обеспечивается за счет диода Д21 Д9Б следующим образом.  [60]

Страницы:      1    2    3    4    5

Расчет резистора для светодиода – формула и таблица подбора сопротивления

Уже невозможно представить современное освещение без использования светодиодов. Они используются буквально во всех возможных сферах – это связано с их сравнительно просто конструкцией, которая обеспечивает эргономичное соотношение стоимости, потребляемой энергии и производимого света. Единственная сложность, с которой может столкнуться обычный потребитель – грамотная установка светодиодов, которая позволит извлечь из их работы максимальную эффективность.

Одним из важнейших параметров, который нужно учитывать при запуске, является ограничение тока, подаваемого на тело светодиода. Расчет резистора для светодиода позволит добиться стабильной работы освещения и обеспечить долгий срок работы каждого отдельно взятого элемента.

Теоретическая часть

Светодиод – полупроводниковый элемент, который излучает свет при прохождении сквозь него тока с определенными параметрами. Долговечность подключенного устройства и стабильность его работы напрямую зависит от величины тока, которая на него подается. Именно стабильность, а не сила тока; вопреки распространенному мнению, даже незначительные превышения в этом параметре значительно увеличивают скорость паспортной деградации кристаллов, излучающих светодиодный свет.

Во избежание нежелательных перегрузок была предложена система ограничения подаваемого тока, которая называется «токоограничивающий резистор». Важно отметить, что он именно ограничивает ток, поступающий в устройство, но не стабилизирует его, поэтому при неправильно подобранном резисторе его наличие может оказаться бесполезным. Для правильного подбора сопротивления к конкретному источнику света необходимо узнать некоторые технические данные и провести расчет сопротивления резистора.

Светодиод и ограничитель для него

Зачем нужен резистор?

Токоограничительный светодиодный резистор нужен в тех случаях, когда на первом месте стоит именно стабильность и продолжительность работы источников света, а не мощность их излучения. Такие цели преследуются в различных бытовых приборах с мигающими индикаторами, указателями и кнопками включения, а также в автомобилях, где стабильность тока в системе оставляет желать лучшего. Также он незаменим во время тестирования новых моделей светодиодов в производственных лабораториях.

В случаях, когда важна яркость света, которую выдает кристалл, нужно использовать именно стабилизатор тока – драйвер. Чаще всего драйвер имеет точные параметры и продается в комплекте с конкретным LED-изделием – светильником, лентой, или же сразу встраивается в лампочку. Также драйвер используется, если мы выбираем очень мощные источники света с огромной яркостью.

Как подключить сопротивление к светодиоду

Расчет для мощного светодиода

В этом разделе будет представлена инструкция, как выбрать ограничитель на основании расчетов. Все нижеприведенные числа теоретические. Для получения точной информации о своих светодиодах изучите техническую документацию, предоставляемую производителем или поставщиком.

Как рассчитать резистор для светодиода? В качестве примера будет использован расчет сопротивления теоретического светодиода белого цвета, который необходимо подключить к источнику тока 12 В (обозначим его буквой U). Сопротивление токоограничивающего резистора будет обозначаться буквой R – наша искомая величина. Белые и голубые светодиоды обычно имеют напряжение питания 4 В, все остальные цвета – не более 2 В. Наш источник света будет иметь максимальную мощность U_max=3.8 В, и минимальную U_min=3.1 В.

Ни в коем случае не используйте для расчета значение максимальной мощности, т. к. это все равно заставит работать светодиод на пределе вне зависимости от наличия ограничительного резистора. Обязательно необходимо узнать ток самого LED, он измеряется в амперах и обозначается буквой I. Наше устройство будет иметь ток 50 мА, или же 0.05 А. На этом сбор данных о LED заканчивается, их нужно подставить в простую формулу вида:

R = (U — U_min) / I

Проводим элементарное вычисление, в ходе которого выясняем, что:

R = (12 — 3.1) / 0.05 = 178 Ом.

Однако эта формула не дает нам конечного значения, т. к. не существует резисторов под каждое точно найденное число. Для поиска необходимого элемента нужно воспользоваться специальной таблицей, которая поможет подобрать резистор с максимально приближенным значением сопротивления. Для этого можно взглянуть на ниже представленные картинки. На них стрелочкой будет показан метод определения резистора, который нужно спросить у продавцов или поискать у себя.

Таблица подбора резистора с максимально приближенным значением сопротивления

Проанализировав таблицу, видим, что нам очень повезло – существует именно такой резистор для LED, который нам нужен.

Однако именно его выбирать не стоит. Существует такое понятие, как запас – лучше прибавьте к этому значению 10–15% для амортизации, мало ли что в электропроводке может произойти. Выполняем действие:

R = 178 + (178 × 0.15) ≈ 205 Ом.

Подберем необходимый вариант, снова просмотрев таблицу. Видим, что существует именно такой элемент. Его и следует использовать для ограничения подаваемого тока для светодиодов.

Расчет для светодиода с тремя кристаллами

Существуют светодиоды, где используется несколько кристаллов. В этом случае нужно рассчитать необходимое сопротивление с учетом того, что каждый кристалл имеет свой собственный ток. Если светодиод одноцветный, то в ранее указанной формуле значение I нужно умножить на количество включенных кристаллов (n). Все остальные значения оставим аналогичными. Получаем:

R = (U — U_min) / I × n

R = (12 — 3.1) / 0.05 × 3= 534 Ом.

Добавляем амортизацию 15% и получаем:

R = 534 + (534 × 0.15) ≈ 614 Ом.

Ближайшим расчетным значением в таблице является сопротивление резистора в 612 Ом – это наш выбор.

Если элемент использует несколько кристаллов с разными напряжениями, расчет гасящего резистора по формуле выполняется для каждого отдельно взятого кристалла. Для подключения светодиодов к сети каждый резистор должен подавать ток на тот кристалл, для которого он рассчитывался, то есть подключение будет разветвлено на три или более контакта. Количество резисторов должно равняться количеству светящихся элементов в самом светодиоде.

Ни в коем случае не подключайте RGB-светодиоды через один общий резистор – один кристаллик может сгореть, а второй даже не засветится, нужно подбирать каждый вариант отдельно.

Простая формула позволяет рассчитать реально необходимые значения и выполнить подбор реального сопротивления. Таким образом, получаем стабильно работающие источники света, которые имеют резистор гасящего сопротивления, рассчитанного с достаточным запасом амортизации для предохранения от перепадов в сети.

Нежелательно использовать значение сопротивления меньше рассчитанного, иначе смысл наличия ограничителя пропадает совершенно. Также не стоит использовать параллельное подключение самих элементов.

Электрическое сопротивление и резисторы (подбор сопротивления)

Здравствуйте уважаемые посетители сайта самоделок. Сегодня немного поговорим с вами о электрическом сопротивлении и резисторах. Сегодня снова сухая теория со школьного курса физики. Вы уж простите, знаю, некоторых задолбал такими постами, но поверьте эта информация будет не лишней. Вскоре вы сами в этом сможете убедиться, и еще неоднократно заглянете в эти записи. Так что приступим.

Из данного поста вы узнаете как подобрать сопротивление. Но сначала очень кратко рассмотрим, что оно такое, для чего оно нужно и с чем его едят. Для этой цели я не стану изобретать велосипед а приведу отрывок текста из книги «Юный радиолюбитель», ну той самой, которая 1966 года выпуска.

Говоря о проводниках, мы имеем в виду вещества, материалы и прежде всего металлы, проводящие ток. Однако не все вещества, называемые проводниками, одинаково хорошо проводят электрический ток, т.е. они, как говорят, обладают неодинаковой проводимостью тока. Объясняется это тем, что при своем движении свободные электроны сталкиваются с атомами и молекулами, причем в одних веществах атомы и молекулы сильнее мешают движению электронов, а в других — меньше. Выражаясь техническим языком, одни вещества оказывают большое сопротивление электрическому току, а другие — малое. Из всех материалов, широко применяемых в электротехнике и радиотехнике, наименьшее сопротивление электрическому току оказывает медь. Поэтому электрические провода и делают из меди. Еще меньшее сопротивление имеет серебро, но это дорогой металл. За медью по величине сопротивления следует алюминий.

За единицу электрического сопротивления принят ом. 1 ом — это сопротивление, которое оказывает току ртутный столбик высотой 106,3 см и сечением 1 мм кв. при температуре 0 градусов по цельсию. Это так называемый эталон сопротивления.

Вот так вкратце о том, что такое сопротивление. Теперь немного о резисторах. Если кто не в курсе — попытаюсь объяснить, для чего они нам нужны. А нужны нам резисторы для того, чтобы оказать сопротивление току в цепи, чтобы увеличить нагрузку так сказать. Выражаясь простым языком, объясню еще проще. Например у нас есть блок питания, который выдает 5 В напряжения, а мы хотим подключить к этому адаптеру светодиод, который потребляет лишь 3 В. Так вот лишние 2 В мы ограничим резистором, в противном случае наш светодиод попросту сгорит.

Теперь давайте разберемся как нам правильно подобрать резистор. И для этого нам прежде всего понадобится Закон Ома. Чтобы всем было более понятно (хотя здесь ничего сложного нет вроде), давайте рассмотрим пример.

Итак, у нас есть блок питания выдающий 5 В и светодиод потребляющий 3 В. Отсюда следует, что нам нужно ограничить 5 В — 3 В = 2 В. Теперь применим Закон Ома, но для это нам еще понадобится сила тока. На сайте производителя я подсмотрел, что светодиод потребляет 20 мА. Приступим к расчетам.

Чтобы узнать необходимое сопротивление нам, следуя Закону Ома, нужно напряжение (U) в вольтах разделить на силу тока (I) в амперах. 20 мА — это 0,02 А. Итак, 2 В делим на 0,02 А получаем 100 ом.

Вот мы и высчитали, какое нам необходимо сопротивление. Теперь нужно подобрать резистор, обладающий сопротивлением 100 ом и соединить его последовательно с светодиодом к источнику питания. Теперь наш светодиод не перегорит, теоретически.

В принципе все было бы хорошо, но вот есть еще одно большое НО. Сопротивление, которое получит наш резистор превратится во что? Правильно в тепло! и чтобы резистор выдержал нагрузку нужно учесть еще и Мощность тока. Ну что же, продолжаем расчеты. Формулу помните?

Из предыдущего расчета мы помним, что ограничивали мы с вами 2 В а ток был 0,02 А. исходя из этого 2 В умножаем на 0,02 А и получаем 0,04 Вт.

В общем с этим мы тоже разобрались теперь осталось поговорить о маркировке. Все резисторы промаркированы согласно определенного стандарта. Сегодня мы не будем рассматривать маркировки советских резисторов а также маркировки, которые используют те или иные фирмы. Поговорим только о распространенной цветовой маркировке. Хотя, если быть откровенным, то поговорим, это очень громко сказано. На самом деле я просто предоставлю вам два варианта определения резистора по цветовой маркировке, которыми пользуюсь я.

Первый вариант — это специальная программка, которая так и называется «Резистор». Скачать ее вы можете отсюда. Принцип работы программы весьма прост. Определяете тип маркировки, указываете параметры и получаете результат.

Не думаю, что с этой программой у вас возникнут проблемы. Все просто и доступно. К тому же кроме цветной маркировки в ней предусмотрены несколько других видов маркировки резисторов.

Второй вариант — это цветовая схема. Ей, я пользуюсь в том случае, когда компьютера нет под рукой. Для удобства я распечатал эту схему на цветном принтере и таскаю с собой в кармане. Бывает такое, что на работе у электриков какую-нибудь схемку пригляжу и с помощью этой таблицы могу быстро отыскать нужный мне резистор.

Трудностей со схемой тоже, надеюсь, ни у кого не должно возникнуть. но если все-таки будут вопросы — пишите в комментах, обязательно отвечу. А у меня на сегодня все. Всем до скорых встреч.

Расчет ограничивающего ток резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Часто при изготовлении разнообразных устройств возникает необходимость использовать светодиоды и светодиодные индикаторы. Будем полагать что вы знаете что такое светодиод и какие они бывают.

Подключение светодиода к источнику питания выполняется, как правило, через ограничивающий ток резистор (гасящий резистор). Ниже описаны принципы и формулы для расчета гасящего резистора, а также небольшой калькулятор для быстрого подсчета.

Расчет гасящего резистора для светодиода

Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания.

Рис. 1. Схема подключения светодиода к источнику питания через резистор.

Как видим из схемы, ток (I) через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде (VS-VL). Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора (R), при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Допустим что мы будем питать светодиод от батареи напряжением 5В, как правило такое питающее напряжение используется при питании микроконтроллерных схем и другой цифровой техники.

Вычислим значение напряжения на гасящем резисторе, для этого нам нужно знать падение напряжения на светодиоде, это можно выяснить по справочнику для конкретного светодиода.

Примерные значения падения напряжения для светодиодов (АЛ307 и другие маломощные в подобном корпусе):

• красный — 1,8…2В;
• зеленый и желтый — 2…2,4В;
• белые и синие — 3…3,5В.

Допустим что мы будем использовать синий светодиод, падение напряжения на нем — 3В.

Производим расчет напряжения на гасящем резисторе:

Uгрез = Uпит — Uсвет = 5В — 3В = 2В.

Для расчета сопротивления гасящего резистора нам нужно знать ток через светодиод. Номинальный ток конкретного типа светодиода можно узнать по справочнику. У большинства маломощных светодиодов (наподобии АЛ307) номинальный ток находится в пределах 10-25мА.

Допустим что для нашего светодиода номинальный ток для его достаточно яркого свечения составляет 20мА (0,02А). Получается что на резисторе будет гаситься напряжение 2В и проходить ток 20мА. Выполним расчет по формуле закона Ома:

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

В большинстве случаев подойдет маломощный резистор с мощностью 0,125-0,25Вт (МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25). Если же ток и напряжение падения на резисторе будет очень отличаться то не помешает произвести расчет мощности резистора:

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

Таким образом, 0,04 Вт явно меньше номинальной мощности даже для самого маломощного резистора МЛТ-0,125 (0,125 Вт).

Произведем расчет для красного светодиода (напряжение 2В, ток 15мА).

Uгрез = Uпит — Uсвет = 5В — 2В = 3В.

R = U / I = 3В / 0,015А = 200 Ом.

P = U * I = 3В * 0,015А = 0,045 Вт.

Простой калькулятор для расчета гасящего резистора

Теперь вы знаете как по формулам рассчитать гасящий резистор для питания светодиода. Для облегчения расчетов написан несложный онлайн-калькулятор:

Форму прислал Михаил Иванов.

Заключение

При подключении светодиодов не нужно забывать что они имеют полярность. Для определения полярности светодиода можно использовать мультиметр в режиме прозвонки или же омметр.

Использование гасящих резисторов оправдано для питания маломощных светодиодов, при питании мощных светодиодов нужно использовать специальные LED-драйверы и стабилизаторы.

Расчет резистора для светодиода

Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе.

Параметры и особенности

Достоинств у светодиодов намного больше, чем недостатков, но по причине высокой стоимости народ не спешит приобретать осветительные приборы на основе светодиодов. Люди, обладающие необходимыми познаниями, покупают отдельные элементы и сами собирают светильники для аквариума, делают подключения на приборные панели автомобилей, стоповых сигналов и габаритов. Но для этого надо хорошо разобраться в принципах работы, параметрах и конструктивных особенностях светодиодов.

От бумаги к реальности есть небольшая разница. Это то, что будет происходить во всех проектах, которые вы делаете, поэтому вы всегда должны привыкнуть оставлять запас прочности. Как вы можете себе представить, они не продают сопротивления этой ценности. Однако резисторы 470 Ом легко найти. Кроме того, поскольку мы выберем значение сопротивления немного выше идеального, интенсивность будет немного ниже, поэтому вы убедитесь, что ток всегда ниже 20 мА.

Мощность, рассеянная в сопротивлении

Однако вам все же нужно найти рассеянную мощность, которая должна выдерживать ваше сопротивление. Вы должны иметь в виду, что если значение сопротивления, которое вы ставите, это не тот, который вы рассчитали, текущий не будет таким же, и вам придется пересчитать его.

Параметры:

• рабочий ток;
• рабочее напряжение;
• цвет светового потока;
• угол рассеивания:
• тип корпуса.

Особенностью конструкций является диаметр, форма линзы, которая определяет направленность и степень рассеивания светового потока. Участок цветового спектра свечения определяют примеси добавляемые в полупроводниковый кристалл диода. Фосфор, индий, галлий, алюминий обеспечивают подсветку от красного до желтого диапазона.

Если мы применим это к предыдущему примеру. Теперь вы знаете, что ваше сопротивление должно выдерживать, по крайней мере, те Ватиос. Типичное рассеиваемая мощность в резисторе, которую вы можете найти без проблем, составляет 25 Вт. Если вы все это поняли, вам это не составит труда. Просто примените приведенные выше формулы с небольшими изменениями.

Когда вы подключаете несколько компонентов последовательно, то, что вы делаете, это то, что все они распространяют один и тот же ток. В случае напряжения вы добавляете падение напряжения, поэтому ваша формула будет выглядеть так. Если вы подключаете несколько компонентов параллельно, все они имеют одинаковое напряжение. Однако интенсивность делится на разные ветви, циркулируя большую интенсивность теми ветвями, которые менее склонны к прохождению тока, т.е. ветвям, которые имеют меньшее сопротивление.

Состав азота, галлия, индия сделает спектр в диапазоне синего и зеленого цветов, если к кристаллу синего (голубого) спектра добавить люминофор, можно получить белый свет. Углы направления и рассеивания потоков определяет состав кристалла, но в большей степени форма линзы светодиода.

Для поддержания живого мира аквариума необходим процесс фотосинтеза водорослей. Здесь требуется правильный спектр и определенный уровень освещения аквариума, с чем хорошо справляются светодиоды.

Формула расчета сопротивления резистора онлайн калькулятора

Сопротивление резистора
= (U – U F)/I F

• U
  – источник питания;
• U F
  – прямое напряжение светодиода;
• I F
  – ток светодиода (в миллиамперах).

Примечание:
Слишком сложно найти резистор с сопротивлением, которое получилось при расчете. Как правило, резисторы выпускаются в стандартных значениях (номинальный ряд). Если вы не можете найти необходимый резистор, то выберите ближайшее бо́льшее значение сопротивления, которое вы рассчитали.

Например, если у вас получилось сопротивление 313,4 Ом, то возьмите ближайшее стандартное значение, которое составляет 330 Ом. Если ближайшее значение является недостаточно близким, то вы можете получить необходимое сопротивление путем или соединения нескольких резисторов.

Светодиод является полупроводниковым прибором с нелинейной вольт-амперная характеристикой (ВАХ). Его стабильная работа, в первую очередь, зависит от величины, протекающего через него тока. Любая, даже незначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и снижению его рабочего ресурса.

Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод на нужном уровне, электрическую цепь необходимо дополнить стабилизатором. Простейшим, ограничивающим ток элементом, является резистор.

Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе.

Светодиод без резистора

Для начала рассмотрим, что произойдет, если мы подключим светодиод к источнику питания без резистора ограничивающего ток. В качестве примера мы будем использовать источник питания с напряжением 5В.

В этом случае, в соответствии со вторым законом Кирхгофа:

Получается, что все напряжение питания сосредоточено на нашем светодиоде:

Что означает появление напряжения 5В на нашем светодиоде?  При превышении 2,05 вольт, ток будет расти очень быстро, достигнув высокого значения.

В нашем случае, питание светодиода без ограничительного резистора приведет к генерации тока большего, чем допустимо (30 мА), что в свою очередь произойдет его повреждение.

Здесь следует добавить, что причиной, разрушающим светодиод является не ток как таковой, а выделяемая мощность в виде тепла.

Примеры расчетов

Чтобы помочь новичкам сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов.

Cree XM–L T6

В первом случае проведем вычисление резистора, необходимого для подключения мощного светодиода Cree XM–L к источнику напряжения 5В. Cree XM–L с бином T6 имеет такие параметры: типовое U LED =2,9В и максимальное U LED =3,5В при токе I LED =0,7А. Узнать больше о данном светодиоде можно здесь. В расчёты следует подставлять типовое значение ULED, так как. оно чаще всего соответствует действительности.

R=(U-U LED)/I=(5-2,9)/0,7=3 Ом

Рассчитанный номинал резистора присутствует в ряду Е24 и имеет допуск в 5%. Однако на практике часто приходится округлять полученные результаты к ближайшему значению из стандартного ряда. Получается, что с учетом округления и допуска в 5% реальное сопротивление изменяется и вслед за ним обратно пропорционально меняется ток. Поэтому, чтобы не превысить рабочий ток нагрузки, необходимо расчётное сопротивление округлять в сторону увеличения.

Используя наиболее распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать нужный номинал. Решить эту проблему можно двумя способами. Первый подразумевает последовательное включение добавочного токоограничительного сопротивления, который должен компенсировать недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока.

Второй способ обеспечивает более высокую точность, так как предполагает установку прецизионного резистора. Это такой элемент, сопротивление которого не зависит от температуры и прочих внешних факторов и имеет отклонение не более 1% (ряд Е96). В любом случае лучше оставить реальный ток немного меньше от номинала. Это не сильно повлияет на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы.

Мощность, рассеиваемая резистором, составит:

P=I 2 *R=0,72*3=1,47 Вт

Вычислим КПД собранного светильника:

η= P LED /P= U LED / U=2,9/5=0,58 или 58%

Led smd 5050

По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для smd светодиода 5050.

Здесь нужно учесть конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независимых кристаллов.

Если LED smd 5050 одноцветный, то прямое напряжение в открытом состоянии на каждом кристалле будет отличаться не более, чем на 0,1В. Значит, светодиод можно запитать от одного резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода – в другую. Подберем резистор для подключения белого smd 5050 с параметрами: типовое U LED =3,3В при токе одного чипа I LED =0,02А.

R=(5-3,3)/(0,02*3)=28,3 Ом

Ближайшее стандартное значение – 30 Ом.

P=(0,02*3)2*30=0,1 Вт

η=3,3/5=0,66 или 66%

Принимаем к монтажу ограничительный резистор мощностью 0,25Вт и сопротивлением в 30 Ом±5%.

Теория

Математический расчет

Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте. В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (UR) и на светодиоде (ULED). Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство:

U= I*R+I*R LED .

В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), R LED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).

Значение R LED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора. В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода. На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего R LED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.

Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора: R=(U-U LED)/I, Ом

U LED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Графический расчет

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (U LED). В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания.

Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (Imax), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление:

R=U/I max =5В/0,05А=100 Ом

Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:

P=I 2 *R=(U R)2/R

Калькулятор расчета сопротивления резисторов для светодиодов

Калькулятор может быть использован для расчета сопротивления резистора для одного или нескольких, соединенных последовательно светодиодов.

(!). Номинал сопротивления резистора выбирается из ближайшего большего значения стандартного ряда.

При расчете на предложенном калькуляторе используются такие исходные данные как количество СД в цепи и схема их включения, а также прямое напряжение, ток СД и значение питающего напряжения.

Для определения прямого напряжения а тока СД в случае отсутствия технической документации прямое напряжение может быть определено исходя из цвета свечения диода.

Следует обратить внимание, что приведенные в таблице значения прямого напряжения будут верны для СД, рассчитанных на 20 mA.

Руководство по выбору резистора для поверхностного монтажа

— Блог о пассивных компонентах

Доктор Майк Рэндалл, Venkel LTd. выпустила технический документ «Полное руководство по выбору резистора для поверхностного монтажа», который помогает с руководством по выбору резисторов для поверхностного монтажа.

Чип резисторы для поверхностного монтажа распространены повсеместно. Сотни миллиардов этих устройств продаются каждый год в бесчисленных приложениях, от портативных устройств до высокоточного лабораторного испытательного оборудования, аэрокосмической электроники и т. Д. Чип-резисторы и связанные с ними технологии обсуждаются с точки зрения типов, функциональности, конструкции устройства и приложений, а также соображений проектирования схем и номинальной мощности.Тщательное рассмотрение этих важных факторов должно помочь вам выбрать правильный компонент чип-резистора для вашей конструкции.

Глава 1: Предыстория

Резисторы препятствуют прохождению тока, вызывая падение напряжения при включении в электрическую цепь. И переменному, и постоянному току препятствуют идеальные резисторы. Единица измерения сопротивления — Ом (Ом), названная в честь немецкого физика Георга Ома. Ом определяется как величина сопротивления, необходимая для создания падения напряжения на 1 вольт (В), когда ток составляет 1 ампер (А).С точки зрения размеров, Ом определяется как:

где:

• м — метр
• Кг — килограмм второй
• C — кулон
• J — джоуль
• S — Siemens
• F — Фарад
• W — ватт

Из вышесказанного очевидно, что Ом можно описать множеством различных терминов, включая время, расстояние, массу, заряд, энергию, емкость, а также мощность и проводимость.Как показано на рисунке 1, сопротивление току между двумя плоскостями (то есть плоскостью 1 и плоскостью 2 на рисунке 1) площади поперечного сечения внутри проводника определяется соотношением:

Где:

• ρ — удельное сопротивление материала, через который проходит ток (единицы, Ом-м)
• L — длина, которую ток проходит между плоскостями 1 и 2 (единицы, м)
• A составляет площадь поперечного сечения проводника, через который проходит ток (площадь плоскости 1 или плоскости 2 (единицы, м2)

Это объемное сопротивление, и указанное выше соотношение может быть дополнительно упрощено, если проводник разделен на квадратные сегменты (т.е.е., если W = L), как показано ниже. В этом случае сопротивление упрощается до:

T — толщина проводника, по которому проходит ток (ед., М)

В приведенном выше случае сопротивление упрощается до значения, имеющего единицы Ом на квадрат (Ом / ч), которое обычно называется «сопротивление листа». Сопротивление листа — это упрощение сопротивления, которое полезно разработчикам микросхем, поскольку оно значительно упрощает процесс проектирования резистора.

Рисунок 1.Сопротивление в зависимости от геометрии устройства и удельного сопротивления

Устройство с микросхемой резистора обычно имеет по крайней мере один резисторный элемент. Элемент обычно имеет постоянную толщину (T) с геометрией, состоящей из квадратов. Ширина и толщина дорожки помогают установить номинальную мощность, а количество квадратов используется для определения сопротивления устройства. Таким образом, важно максимизировать количество квадратов в конструкции, когда желательно максимизировать сопротивление в устройстве небольшого размера.Более толстые и широкие квадраты обычно дают возможность пропускать больший ток и обрабатывать большую мощность, но количество квадратов (и результирующее сопротивление на единицу длины) уменьшается, ограничивая максимальное сопротивление, возможное в устройстве данного размера корпуса.

В процессе проектирования чип-резистора разработчик выбирает материал, имеющий определенное значение Ω / квадрат, чтобы обеспечить заданное номинальное сопротивление в пределах данного размера корпуса. Дизайнер также будет использовать змеевидный узор из взаимосвязанных квадратов, чтобы при необходимости максимизировать сопротивление в пределах размера корпуса, поскольку змеевидный узор из квадратов обеспечивает большее сопротивление (т.е., квадраты), чтобы их можно было упаковать на меньшую площадь, что позволит максимально использовать возможности печатной платы. Пример этого показан на Рисунке 2. Использование змеевидного узора из квадратов, в этом случае, позволяет почти вдвое увеличить сопротивление на том же линейном расстоянии.

Рисунок резистора наносится на подложку, которая обычно состоит из керамики на основе оксида алюминия (обычно Al2O3 с добавлением от 1 до 10 мас.% Стекла в качестве спекающей добавки). Однако другие материалы, такие как карбид кремния (SiC) и т. Д., может использоваться для приложений с высоким энергопотреблением или других приложений. Образцы резисторов обычно наносятся по несколько раз на большую подложку, которая разделяется на отдельные устройства на более поздних этапах производственного процесса, чтобы обеспечить экономичное массовое производство.

Рисунок резистора подключается к двум выводам, которые также нанесены на подложку, а также по краям подложки, чтобы сформировать выводы для поверхностного монтажа, обычно по одному на каждом конце устройства, или в виде нескольких полос вдоль длинных сторон. устройства в случае резисторной сети.Эти внешние клеммы или заделки позволяют подключать устройство чип-резистора к печатной плате. Дорожка резистора обрезается для соответствия номинальному сопротивлению в пределах диапазона технических характеристик устройства по мере необходимости, а дорожка резистора покрывается электроизоляционным материалом. После отверждения на материал верхнего покрытия наносится маркировка, и каждое устройство испытывается для создания готового чип-резистора, который затем упаковывается (обычно в виде ленты и катушки) для хранения, транспортировки, доставки и размещения или монтажа с правильной ориентацией. .

В процессе сборки схемы резистор снимается с ленты и помещается на печатную плату (PCB) с помощью приспособления для захвата и установки. Затем каждый чип-резистор физически подключается к цепи внутри печатной платы на сборочном предприятии с использованием термической термообработки, при которой припой оплавляется для физического, термического и электрического соединения резисторной микросхемы и печатной платы. Припой обычно наносится на печатную плату перед операцией установки микросхемы путем нанесения специальной паяльной пасты на трафаретный принтер, а процесс оплавления припоя обычно выполняется в тщательно контролируемой печи оплавления.

Рисунок резистора обычно создается одним из двух методов: нанесением толстой пленки или нанесением тонкой пленки. Другие, гораздо менее известные методы производства также используются для определенных устройств для конкретных приложений. В результате чип-резисторы обычно подразделяются на толстопленочные чип-резисторы или тонкопленочные чип-резисторы в зависимости от метода осаждения, используемого при их производстве.

Процессы производства толстой пленки обычно включают прецизионное осаждение жидкостей, содержащих частицы (например,г. краски или пасты) на подложку с использованием некоторого типа процесса печати (например, трафаретной печати, трафаретной печати, тампонной печати и т.п.). Печатные краски или пасты затем сушатся и обжигаются до образования плотного, проводящего, узорчатого следа резистора. Поскольку формирование рисунка резистора выполняется во время нанесения толстопленочной краски или пасты, это называется аддитивным процессом. Технология толстопленочного резистора выигрывает от относительно простой модификации состава, поскольку модификация толстопленочного резистора «чернила» (например,g., химический состав, содержание стекла, легирующие примеси для TCR и т. д. для трассы резистора) выполнить относительно легко. Материалы толстопленочных резисторов обычно основаны на оксиде рутения (RuO2) или платине (Pt), смешанных со специальными составами стекла и другими легирующими добавками для достижения желаемых свойств во время обжига.

Процессы изготовления тонкопленочных чип-резисторов обычно включают прецизионное нанесение пленки или материала без рисунка на подложку. Осажденный материал обычно наносят либо термическим осаждением в относительно «жестком» вакууме, либо физическим осаждением из паровой фазы с использованием процесса распыления в «более мягком» вакууме (например.g., вакуум, заполненный аргоном или другим газом для увеличения давления) для создания плазмы. Методы осаждения тонких пленок обычно приводят к очень тонким однородным пленкам. Хотя на тонких пленках может быть нанесен рисунок во время процесса осаждения, обычно этого не происходит при производстве чип-резисторов. После прецизионного осаждения пленки на пленку обычно наносят узор после осаждения с использованием фотолитографии. Из-за этого узоры формируются путем удаления материала, и этот процесс называется вычитающим процессом.

Композиции тонкопленочных резисторов обычно основаны на осажденных из паровой фазы никель-хромовых металлах, называемых «нихром». Обычно это делается с помощью физического осаждения из паровой фазы методом распыления. Результирующие резистивные элементы обычно не нужно запускать для достижения желаемых свойств с помощью этого метода. С помощью тонкопленочной технологии изменить состав резистивного элемента относительно сложно. Однако тонкопленочная технология обычно выигрывает от лучшей однородности осаждения и более точного формирования рисунка, чем толстопленочная технология, поэтому оба метода производства чип-резисторов имеют свои преимущества и недостатки.

Общий процесс производства резисторов включает в себя проектирование устройства для достижения указанного диапазона около номинального сопротивления при сохранении номинальной мощности в интересующем размере корпуса. Затем на подложку наносится материал резистора, который выбирается по механической прочности, а также по электрическим и тепловым свойствам. На резисторный элемент наносится рисунок либо во время осаждения (добавка, толстая пленка), либо после осаждения (вычитающая, тонкая пленка), затем настраивается номинальное сопротивление по мере необходимости, затем наносится покрытие, и отдельные чипы резистора разделяются, затем терминируются, тестируются и упаковываются .В случае толстопленочных резисторов химический состав резистора тщательно выбирается для установки Ω / квадрат, а также для регулировки температурного коэффициента сопротивления (TCR) и других ключевых свойств, а материал наносится и формируется за один этап с использованием экрана или трафаретная печать (аддитивная). Затем толстопленочный резистор подвергается термической обработке для достижения желаемых электрических свойств. В случае тонкопленочных резисторов сначала наносится материал резистора, чтобы получить очень однородную тонкую пленку, а затем наносится рисунок с использованием фотолитографической техники.

В случае обеих технологий толщина покрытия тщательно контролируется для достижения желаемого значения Ω / квадрат, а рисунок дополнительно корректируется, обычно с помощью ЛАЗЕРНОЙ абляции, для достижения желаемого сопротивления (номинального). Шаблон резистора также можно отрегулировать для приложений высокого напряжения или других специализированных приложений. Толщина и однородность рисунка толстопленочных резисторных элементов обычно намного толще и менее однородна для толстопленочных резисторов по сравнению с тонкопленочными резисторами, что делает тонкопленочные резисторы более желательными для определенных приложений (например.g., связанные с допусками точности, высокими частотами и т. д.).

Глава 2: Типы

Чип-резисторы бывают разных размеров, форм и конфигураций. Таким образом, важно понимать, как каждый чип-резистор будет использоваться в вашей конструкции. Прежде чем выбрать устройство с чип-резистором, целесообразно ответить на вопросы, касающиеся ваших требований к конструкции, например:

• Какова предполагаемая цель и среда применения?
• Какие требуются значения, допуски, температурная стабильность и другие особенности?
• Какой размер вы можете разместить и какую мощность должен выдерживать указанный резистор в своей среде?
• Какие еще факторы окружающей среды (напр.g., RoHS, атмосфера с высоким содержанием серы и т.п.) важны для вашего приложения?
• Другие вопросы в зависимости от вашего приложения и конструктивных ограничений.

Существует множество типов микросхем резисторов для удовлетворения требований к конструкции и применению, например:

• Микропроцессорные резисторы общего назначения
• Высокоточные микрочип-резисторы
• Микросхемы измерения тока
• Высоковольтные микропроцессорные резисторы
• Микросхемы высокой мощности
• Микросхемы высокого сопротивления
• Подстроечные микропроцессорные резисторы
• Экологически безопасные и химически стабильные чип-резисторы

Общего назначения

Микросхемы

общего назначения используются в схемах поверхностного монтажа везде, где требуется стандартный или общий резистор, например, для понижения напряжения (делители напряжения), управления током (ограничители тока) и т.п.Обычно это толстопленочные резисторы, которые доступны в корпусах размером от 01005 (EIA). Чип-резисторы общего назначения демонстрируют значения температурного коэффициента сопротивления (TCR) от +/- 100 ppm / o C в диапазоне рабочих температур от -55 ° C до 150 ° C + и имеют номинальные значения от 0 Ом до 20 МОм. +, с номинальной мощностью от ~ 0,01 Вт до 2 Вт +.

Высокая точность

Прецизионные чип-резисторы доступны в толстопленочной или тонкопленочной конфигурации.Обычно они демонстрируют очень низкое изменение сопротивления при изменении температуры. Соответствующие значения температурного коэффициента сопротивления (TCR) для высокоточных чип-резисторов могут составлять всего +/- 5 ppm / o C. Допуски на сопротивление также очень «жесткие» по сравнению со стандартными чип-резисторами. Например, чип-резисторы сверхвысокой точности могут иметь допуск на номинал резистора до +/- 0,01%. Они полезны, когда сложно или невозможно подрезать или откалибровать узел опоры цепи, или в других обстоятельствах, когда требуются жесткие допуски и высокие уровни стабильности сопротивления резистора при изменении температуры.

Чувствительность по току

Датчики тока — это схемы, которые обнаруживают и преобразуют ток в напряжение, пропорциональное величине тока, протекающего по цепи. Для этой цели обычно используются резисторы, считывающие ток. Они создают падение напряжения при измерении напряжения на резисторе. Это падение напряжения напрямую связано с током по закону Ома (V = IR). Сопротивление тщательно выбирается, чтобы вызвать падение напряжения, подходящее для схемы, при прохождении токов в диапазоне, предусмотренном конструкцией.Токоизмерительные резисторы обычно имеют низкое сопротивление (<1 Ом), чтобы избежать чрезмерного потребления энергии. Дополнительную информацию о резисторах считывания тока можно найти в Шпаргалке по резисторам считывания тока Venkel.

Высокое напряжение

Цепи высокого напряжения обычно используются для освещения, высоковольтной аппаратуры, промышленного оборудования высокого напряжения или других высоковольтных систем. Для этих приложений, вероятно, потребуются микросхемные резисторы высокого напряжения. Эти устройства предназначены для предотвращения дугового разряда или отказа из-за напряжения в цепях с номинальным напряжением до 3 кВ.

Высокая мощность

Приложения, требующие повышенной надежности или требующие высокой плотности мощности, могут выиграть от использования резисторов большой мощности в вашей конструкции. В резисторах большой мощности используются специальные материалы и конструкции, улучшающие тепловые свойства и обеспечивающие лучшую рассеиваемую мощность. Резисторы высокой мощности могут использоваться вместо резисторов общего назначения, где требуется высокая удельная мощность, поскольку они обеспечивают более высокие номинальные мощности (обычно коэффициент не менее 2 или более) по сравнению с аналогами микросхемных резисторов общего назначения.Они хорошо подходят для приложений, подверженных сильному току, или там, где требуется большой запас по снижению номинальных характеристик, например, в условиях высоких температур, приложений с высокой удельной мощностью и т.п.

Высокое сопротивление

Резисторы с высоким сопротивлением

обычно используются в приборах с высоким импедансом, схемах испытательного оборудования, схемах измерения температуры, делителях напряжения, схемах настройки усиления или других схемах усилителей с высоким импедансом и т. П.Чип-резисторы с высоким сопротивлением обычно представляют собой толстопленочные резисторы в корпусе размером от 0402 (EIA) до 2512 (EIA) или больше. Значения сопротивления для этих приложений обычно находятся в диапазоне от 1 МОм до 100 ГОм +.

Подстроечные резисторы

Для некоторых схемных решений требуется по крайней мере один перестраиваемый или подстроечный резистор, так как очень трудно «спроектировать» оптимальное значение, пока не будут учтены все другие вариации в схеме. Устройства, использующие схемы, требующие калибровки, такие как определенные операционные усилители, генераторы, делители напряжения, схемы настроенных датчиков и т.п., могут выиграть от использования подстроечных резисторов.Подстроечные резисторы могут быть обрезаны ЛАЗЕРОМ, после монтажа, до более высокого сопротивления, чем номинальное, поскольку используемый резисторный элемент и стеклянная пассивация специально разработаны для обеспечения возможности подстройки ЛАЗЕРОМ на месте после установки резистора в схему. Это позволяет настраивать схему на месте. В некоторых случаях подстраиваемые резисторы могут даже заменить более дорогие и неуклюжие потенциометры.

Экологически чистые и химически стабильные чип-резисторы

Правила

RoHS (ограничение вредных веществ) привели к сокращению или исключению свинца, ртути, шестивалентного хрома кадмия, бромированных дифенилов и дифениловых эфиров из электронных компонентов и оборудования, включая чип-резисторы.В некоторых случаях Pb все еще разрешен в качестве компонента (например, RoHS 5 или 5/6), но во многих случаях требуется RoHS 6 или 6/6. Спрос на последние, вероятно, возрастет в будущем по мере того, как будут совершенствоваться экологические нормы и требования. Наличие микросхем резисторов для применения в средах с высоким содержанием серы может быть весьма полезным для надежности устройства, поскольку некоторые материалы, такие как серебро или медь, имеют тенденцию вступать в реакцию с атмосферной серой, вызывая коррозию, которая может стать серьезной проблемой надежности.Избежать этой проблемы можно с осторожностью при выборе материалов и конструкции резистора.

Резисторы антисульфурации повышают надежность микросхем резисторов в серной или иным образом загрязненной среде, например, в определенных промышленных средах, в электронике в шинах и т.п., где реакция с серой на интерфейсе резистивный элемент-заделка может привести к увеличению сопротивление из-за образования сульфида серебра на этой границе раздела.

Это может произойти при концентрации серы в окружающей среде всего 1-3 частей на миллион (ppm).Доказано, что резисторы, предотвращающие образование серы, предотвращают подобные отказы.

Таким образом, как и в случае с другими типами электронных компонентов, очень важно понимать температурный диапазон и другие факторы окружающей среды вашего приложения, а также напряжения, рассеиваемую мощность, значения сопротивления, допуски и другие ключевые требования компонентов, которые вы выбираете для ваше приложение

Глава 3: Применение и особенности проектирования

Требования к питанию

Суть резисторов — превращать поток электричества в тепло.Они могут рассеивать значительную мощность в виде тепла в зависимости от конструкции, в которой они используются. Резисторы снижают напряжение в цепи, превращая указанное снижение напряжения в тепло за счет джоулева нагрева в соответствии с соотношением:

Где:

• P = мощность (единицы, Вт)
• I = ток (единицы, А)
• В = напряжение (единицы, В)
• R = сопротивление (единицы, Ом)

Это создание тепла за счет резистивного или джоулева нагрева происходит внутри резистивного элемента устройства, вызывая его нагрев при прохождении тока.Часть выделяемого тепла уходит от резистивного элемента во внешнюю среду через компоненты чип-резистора. Однако рассеивание тепла может происходить только так быстро, и количество тепла, которое удерживается внутри устройства, нагревает его до более высокой температуры. Величина повышения температуры обычно упрощается до линейного значения, указанного для устройства. Это значение обычно указывается в o C / Вт (единицы, градусы Цельсия на ватт мощности, рассеиваемой резистивным элементом), и номинальная мощность чип-резистора определяется из этого значения, среди прочего.Номинальная мощность чип-резистора указывается в ваттах. Значение определяется расчетом на основе экспериментов и обычно проверяется путем тестирования надежности нескольких партий квалификационных устройств.

Кроме того, номинальная мощность чип-резистора уменьшается, когда рабочая температура устройства превышает заданную температуру (обычно 70 ° C). В этом случае номинальная мощность чип-резистора снижается со скоростью ~ -1,2% / o C по мере того, как температура устройства превышает 70o C, как показано на рисунке ниже, а номинал чип-резистора полностью снижается на 155o. C (максимальная температура использования).Также возможно увеличить номинал выбранного чип-резистора, если рабочая температура чип-резистора всегда поддерживается ниже 70 ° C, используя экстраполяцию линии снижения номинальных характеристик на Рисунке 3 на температуры ниже 70 ° C (например, ~ + 1,2 % / o C ниже 70o C), но не забудьте получить «благословение» вашего поставщика перед тем, как сделать это, поскольку такая практика может привести к проблемам с гарантией независимо от того, подходит она или нет.

Неправильный выбор резистора для микросхемы с учетом номинальной мощности может привести к старению (охрупчиванию) или даже плавлению паяных соединений, что приведет к снижению надежности паяных соединений микросхемы.Это также может привести к снижению производительности печатной платы (PCB) или даже к выходу из строя PCB. Неправильный выбор компонентов или конструкция схемы также могут привести к плохим характеристикам резистора на микросхеме, например, к высокому дрейфу значения сопротивления и т.п. Эти эффекты нельзя отменить без доработки или даже замены компонента.

Для правильного проектирования разработчику схемы необходимо тщательно продумать баланс между выбором компонентов и соображениями управления тепловым режимом, чтобы достичь состояния теплового равновесия в устройстве, которое не превышает значительно рабочую температуру схемы.Тепло, выделяемое во время работы, необходимо эффективно отводить от устройства. Тепло можно отводить с помощью одного или нескольких механизмов теплопроводности, конвекции или излучения. Однако в этом случае излучение и конвекция обычно вносят лишь незначительный вклад в тепловой поток, поскольку температура слишком низкая, чтобы испускать значительное излучение, а окружающая среда вокруг устройства чипового резистора обычно является плохой конвективной средой. Таким образом, мы должны полагаться на теплопроводность для отвода большей части тепла, выделяемого чипом резистора в связанной с ним цепи.

Первичный путь для отвода выделяемого тепла — это путь отвода тепла через металлические выводы резистора микросхемы к проводящим дорожкам печатной платы и наружу в тепловую массу печатной платы. Этот тепловой поток можно максимизировать в конструкции чип-резистора за счет максимального увеличения размера выводов (т. Е. За счет использования резистора микросхемы большого размера), или за счет использования паяных соединений большего размера, или за счет использования двусторонней металлизации и / или или более толстая металлизация на печатной плате, или использование разумно размещенных тепловых переходных отверстий в непосредственной близости от монтажных площадок.Каждый из этих методов, особенно при использовании в комбинации, приводит к улучшенному пути теплопроводности для тепла от резистора микросхемы.

Кроме того, важен выбор материала. Например, теплопроводность (обозначение, KTh, единицы, Вт на метр, градус Кельвина, Вт / мК) оксида алюминия, материала, обычно используемого для изготовления подложек чип-резисторов, составляет ~ 24-30 Вт / мК. Использование более экзотических электроизоляционных материалов для подложки чип-резистора, таких как карбид кремния (SiC, KTh ~ 350-500 Вт / мК) или даже алмаз (C, KTh ~ 900-3000 Вт / мК), помогает увеличить мощность. номинальной мощности устройства за счет обеспечения большего пути рассеивания тепла, выделяемого в резистивном элементе.Однако использование этих материалов может быть очень дорогостоящим, и важно сбалансировать улучшение тепловых характеристик со стоимостью использования экзотических материалов. В случае с алмазом, например, рост стоимости обычно непомерно высок. Вышеприведенное обсуждение также применимо к материалу внешнего покрытия и материалам клемм.

Кроме того, теплопроводящие, но электрически изолирующие материалы, такие как теплопроводящие эпоксидные смолы и т.п., могут использоваться для недостаточного заполнения чип-резистора, чтобы улучшить теплопроводность от нижней части чип-резистора к печатной плате.Тепловые переходные отверстия под указанной недостаточной заливкой также могут дополнительно улучшить передачу тепла от резистора микросхемы к печатной плате.

Приложения

Резисторы

используются во многих приложениях, таких как измерение тока, настройка схемы, деление напряжения, настройка усиления, высокочастотные согласования и множество приложений высокого напряжения и большой мощности. Многие из этих применений также могут быть экологически опасными, например, при высоких температурах, в атмосфере с высоким содержанием серы или высокой влажности и т.п.Таким образом, важно понимать потенциальные эффекты точности / согласования, частоты, температуры и тока в вашей конструкции, поскольку каждый из них может быть важным фактором в вашем приложении.

В некоторых приложениях очень важно использовать подходящие резисторы. Например, в схеме неинвертирующего усилителя (на базе операционного усилителя), показанной на рисунке 4, коэффициент усиления (G) устанавливается соотношением значений резисторов, показанных через соотношение G = 1 + (R2 / R1). Если требуется минимальная точность усилителя 1%, то номинальные значения сопротивления резисторов R1 и R2 могут дать ~ 0.Максимальная ошибка 5%. Кроме того, важно, чтобы резисторы, используемые в этом приложении, имели хорошо подобранный температурный коэффициент сопротивления (TCR).

Например, использование резисторов с TCR 200 ppm / o C приведет к 1% изменению усиления (G), если Δ температура (ΔT) между ними составляет 50 ° C. Это может произойти, например, в результате самонагрева R2. , или если один из резисторов расположен слишком близко к источнику тепла (например, активным элементам большой мощности и т.п.). Для высокоточных систем (скажем, 10 бит, требуется 0.1% G или лучше), согласование R1 и R2 в сочетании с использованием материалов резисторов с низким TCR (и аналогичных TCR) становится важным. Кроме того, важна конструкция, которая минимизирует ΔT между R1 и R2. В этих случаях обычным решением является использование резисторов высокой точности или согласованных резисторных цепей. Подстроечные резисторы также могут оказаться полезными в этих приложениях.

Температурные эффекты важны не только для резисторов, которые должны быть согласованы, но также важны для других приложений, требующих стабильного сопротивления.Обычно предпочтительным является низкий TCR, но он должен быть сбалансирован с экономическими факторами вашей конструкции, поскольку резисторы с низким TCR, как правило, дороже. Влияние TCR на сопротивление рассчитывается по формуле:

Где:

• RT — сопротивление при интересующей температуре (Ом)
• R0 — номинальное сопротивление (Ом)
• TCR — температурный коэффициент сопротивления (PPM / oC)
• ΔT — изменение температура от номинальной (oC)

Указывает, что использование материалов с низким TCR в резисторах, которые используются в вашей конструкции, является предпочтительным, и что ΔT в рабочей среде вашей схемы должно быть сведено к минимуму, чтобы избежать изменений сопротивления в вашей конструкции.

Дополнительное изменение сопротивления может быть результатом термоэлектрических эффектов. Чип-резисторы обычно изготавливаются как минимум из двух различных материалов проводников; резистивный элемент, как правило, представляет собой один материал, а материал внешнего вывода или клеммы обычно представляет собой, по меньшей мере, один другой материал проводника. При соединении разнородных металлов может образоваться термопара из-за эффекта Зеебека. Этот эффект приводит к образованию небольшого напряжения между выводами резистора, которое основано на разнице температур (T) между выводами.Это похоже на явление, которое приводит к выходному напряжению термопары, которое делает термопары полезными для измерения температуры. Этот эффект может быть значительным в прецизионных схемах, поэтому важно спроектировать вашу схему так, чтобы ΔT между каждым выводом резистора микросхемы было минимальным (например, конструкция, при которой охлаждающий воздушный поток проходит через каждый вывод резистора одинаково, или конструкция, исключающая размещение одного вывода рядом источник тепла или подобное).

Случайное тепловое движение носителей заряда в резистивном элементе также создает шум, который пропорционален рабочей температуре, а также ширине полосы частот использования, току и сопротивлению устройства при половинной мощности.Это может стать значительным при увеличении одного или нескольких из следующих параметров: рабочая температура, ток, ширина полосы пропускания или сопротивление.

Частотные характеристики

Хотя резистор концептуально прост, каждый из них имеет неидеальные характеристики, так как ни одно устройство не является идеальным. В случае чип-резистора указанное устройство будет иметь емкостную и индуктивную паразитные свойства. Влияние емкости можно смоделировать как конденсатор, подключенный параллельно резистору, а эффект индуктивности — как индуктор, подключенный последовательно с резистором.Паразитная емкость чиповых резисторов, как правило, довольно мала (например, <10 пФ), что приводит к низкочастотному (близкому к постоянному току) импедансу, который обычно составляет> 100 ГОм, что будет иметь минимальное влияние на значение сопротивления всех резисторов, кроме самого высокого сопротивления. Этот эффект обычно компенсируется в процессе проектирования, но следует понимать, что компенсация, вероятно, изменяется с частотой. С увеличением частоты сопротивление, связанное с паразитной емкостью, уменьшается. Этот эффект может быть значительным, когда емкостное сопротивление равно или меньше номинального значения сопротивления.Например, в случае паразитной емкости 1,6 пФ соответствующий емкостный импеданс на частоте 100 ГГц будет около 100 Ом. Эти паразиты могут повлиять на фактическое сопротивление до 33% в случае резистора нагрузки 50 Ом на частоте 100 ГГц.

Опять же, это обычно компенсируется конструкцией, но важно понимать, как эффект изменяется в зависимости от частоты и значения сопротивления. Индуктивные паразиты также могут быть важны на высоких частотах. Например, паразитная индуктивность всего 10 нГн на частоте 100 МГц будет вносить вклад примерно в 50 Ом в полное сопротивление резистора.Опять же, это компенсируется в процессе проектирования для достижения надлежащих характеристик в диапазоне частот, и, таким образом, важно для понимания диапазона частот, подходящего для устройства, выбранного для вашей схемы и вашей ситуации, как комбинированный эффект паразиты по общему сопротивлению изменяются с изменением частоты.

Кроме того, по мере увеличения частоты в цепи переменного тока ток течет все больше и больше к периферии проводника, по которому он течет.Это называется скин-эффектом и может привести к увеличению импеданса при увеличении частоты. Плотность тока в проводнике (или резистивном элементе) уменьшается снаружи внутрь проводника в соответствии с соотношением:

Где:

• Jd — плотность тока на глубине d в проводнике (единицы, А / м2)
• JS — плотность тока на поверхности (ах) проводника (единицы, А / м2)
• d — глубина в проводник (единицы, м)
• δ — толщина поверхностного слоя материала, составляющего проводник (единицы, м), как определено соотношением:

, где:

• ρ — удельное сопротивление материала проводника или резистора (ед., Ом-м)
• f — частота (ед., Гц)
• µ0 — магнитная проницаемость свободного пространства (ед., 1.257 × 10-6 Гн / м)
• мкм — магнитная проницаемость материала проводника или резистора (единицы, Гн / м)

Глубина скин-слоя — это глубина в проводнике, при которой эффективная проводимость материала снижается до 1 / е (~ 37%) от его полного значения на внешней обшивке. По мере увеличения частоты и / или магнитной проницаемости глубина скин-слоя δ уменьшается на половину мощности, а при увеличении удельного сопротивления δ увеличивается на половину мощности (квадратный корень). Это важно в основном в толстопленочных резисторах, где толщина резистивного элемента (ов) обычно значительно больше, чем у тонкопленочных аналогов, что делает толстопленочные резисторы, как правило, более восприимчивыми к увеличению импеданса на высокой частоте по сравнению с тонкопленочными резисторами. за счет скин-эффекта.Кроме того, геометрия периметра отпечатанных дорожек толстопленочного резистора имеет тенденцию быть менее согласованной по сравнению с дорожками тонкопленочного резистора, и по мере того, как ток направляется к внешней части проводника, путь тока становится более извилистым, что еще больше увеличивает кажущийся импеданс на повышенных частотах. в толстопленочных резисторах. Магнитная проницаемость и удельное сопротивление материалов резисторов также являются важными факторами. Чтобы минимизировать скин-эффект (то есть максимизировать δ), обычно предпочтительно использовать материалы с высоким удельным сопротивлением и низкой магнитной проницаемостью и понимать эти значения в частотах и ​​полях вашего приложения, поскольку они могут сильно меняться при изменении поля или частоты. .

Глава 4: Резюме

У резисторов

есть множество применений в электронных схемах. При выборе микросхемного резистора важно понимать рабочие параметры, необходимые для вашей конструкции. Например, при выборе чип-резистора важно учитывать номинальную мощность, и, хотя может возникнуть соблазн использовать минимально возможный чип-резистор, это может быть нецелесообразно, поскольку может привести к перегреву и связанным с этим проблемам с надежностью. Поскольку баланс между тепловыделением и рассеиванием тепла имеет первостепенное значение, важно выбрать соответствующий чип-резистор, а также правильно спроектировать печатную плату, убедившись, что используется соответствующее количество металла в дорожках и контактах, а также в тепловых переходных отверстиях , так далее.где предусмотрительно. Баланс между рассеиваемой мощностью и стоимостью также является важным соображением, поскольку использование материалов с высокой теплопроводностью и специальных конструкций, схем охлаждения и т. Д. Может быстро стать чрезмерно дорогостоящим.

Для приложений с настройкой усиления важно убедиться, что точность и TCR соответствуют требованиям. Наиболее подходящим может быть использование резисторной сети, прецизионных резисторов или подстроечных резисторов. Чтобы избежать изменения сопротивления, связанного с температурой, а также других эффектов, связанных с шумом сигнала, важно обеспечить минимальное значение ΔT как между выводами резистора, так и между отдельными резисторами в вашей цепи, а также поддерживать общую температуру резисторов на низком уровне. насколько это возможно.Также важно понимать, как паразиты влияют на характеристики резистора при изменении частоты, и минимизировать паразиты таким образом, чтобы это было рентабельно для вашего приложения, как за счет выбора устройства, так и проектирования схемы. Для высокочастотных приложений может стать важным скин-эффект, и следует тщательно учитывать потенциальные геометрические преимущества тонкопленочных резисторов по сравнению с толстопленочными резисторами, а также свойства материалов резисторов, используемых в выбранном устройстве.

Резисторы высокой мощности

разработаны с использованием материалов с высокой теплопроводностью, в сочетании с схемами резисторов, обладающих лучшими тепловыми свойствами, и с использованием модифицированной конструкции и технологий обработки, причем все это экономически выгодно. Резисторы на микросхемах высокой мощности могут иметь удвоенную номинальную мощность или даже лучше по сравнению со стандартным резистором микросхемы такого же размера. Из-за этого они обычно являются экономичным вариантом для разработчика, когда важно максимизировать удельную мощность, а также плотность компонентов в конструкции схемы.Кроме того, если в расчетной схеме поддерживается температура ниже 70 ° C, можно увеличить номинальную мощность чип-резистора, используя наклон, аналогичный или меньший, чем наклон кривой снижения номинальных характеристик, экстраполированный на рабочую температуру ниже 70 ° C. Прежде чем применять эту практику, обязательно поговорите с поставщиком микросхем резисторов, чтобы убедиться, что такая практика не отменяет никаких гарантий.

оригинал статьи и pdf скачать можно по ссылке ниже

Когда и как мне выбирать тормозной резистор?

При проектировании системы управления двигателем не всегда ясно, требуется ли тормозной резистор, и если да, то как действовать при выборе тормозного резистора.Этот пост призван упростить этот процесс, чтобы было ясно, когда и как выбрать тормозной резистор для вашего приложения.

Выбор тормозного резистора является ключевым компонентом при оптимизации приложения VFD

Зачем нужны тормозные резисторы?

Тормозные резисторы вводятся в систему управления двигателем, чтобы предотвратить повреждение оборудования и / или нежелательные сбои в ЧРП. Они необходимы, потому что при определенных операциях двигатель, управляемый частотно-регулируемым приводом, действует как генератор, и мощность возвращается обратно к частотно-регулируемому приводу, а не к двигателю.Двигатель будет действовать как генератор всякий раз, когда возникает ремонтная нагрузка (например, поддержание постоянной скорости, поскольку силы тяжести пытаются ускорить лифт, когда он движется вниз) или привод используется для замедления двигателя. Это вызывает повышение напряжения на шине постоянного тока привода и приведет к сбоям из-за перенапряжения в приводе, если генерируемая энергия не рассеивается.

Тормозные резисторы регулируют уровень шины постоянного тока ниже порога ошибки

. Существует несколько основных способов борьбы с энергией, вырабатываемой двигателем.Во-первых, у самого привода будет емкость, чтобы поглотить некоторое количество этой энергии в течение небольшого промежутка времени. Обычно это случается, когда отсутствуют ремонтные нагрузки и быстрое замедление не требуется. Если есть участки рабочего цикла, на которых генерируемая энергия слишком велика для одного привода, то можно использовать тормозной резистор. Тормозной резистор рассеивает избыточную энергию, преобразуя ее в тепло на резистивном элементе. Наконец, если регенерируемая энергия от двигателя является непрерывной или нагрузка высока, то может быть более выгодным использовать блок рекуперации, а не тормозной резистор.Это по-прежнему будет защищать частотно-регулируемый привод от повреждения оборудования и нежелательных сбоев, но позволяет пользователю улавливать и повторно использовать электрическую энергию, а не рассеивать ее в виде тепла.

Что следует учитывать при выборе тормозного резистора?

После того, как было решено, что для данного приложения необходим тормозной резистор, при выборе резистора необходимо учитывать два основных фактора: значение сопротивления и мощность рассеивания резистора.

Минимальное значение сопротивления

ПЧ

, в которых используется тормозной резистор, также будут иметь «цепь прерывателя» или тормозной транзистор. Когда напряжение шины постоянного тока становится слишком высоким, тормозной транзистор шунтирует ток из шины постоянного тока через тормозной резистор. Эта схема тормозного транзистора имеет ограничения по току, и производитель частотно-регулируемого привода обычно указывает максимальное значение тока и рабочий цикл.

Тормозной транзистор управляет током на тормозном резисторе

. Поскольку V = IR, если напряжение постоянно, меньшее сопротивление приведет к большему току.Таким образом, если известно, что максимальное напряжение соответствует уровню перенапряжения KEB 840 В постоянного тока, можно рассчитать минимальное сопротивление, при котором значение тока будет ниже максимального номинального тока тормозного транзистора. Хотя минимальное значение сопротивления не влияет на работу резистора или его способность рассеивать мощность, крайне важно обеспечить его правильную работу с частотно-регулируемым приводом.

Руководства по приводам KEB показывают минимальное тормозное сопротивление, допустимое для каждого привода

Тормозные транзисторы KEB рассчитаны на 100% -ную нагрузку

Мощность рассеиваемой мощности

Второе соображение при выборе тормозного резистора — это его способность рассеивать мощность.Тормозные резисторы KEB указаны с указанием количества мощности, которое они могут безопасно рассеивать при непрерывном использовании (P _D ), а также трех значений для кратковременного режима. Каждое из чисел в P ₆ , P ₂₅ и P ₄₀ относится к совокупному количеству секунд, в течение которых резистор используется в течение двух минут. Например, резистор KEB 10BR100-1683 может безопасно рассеивать до 2200 Вт за один отрезок в шесть секунд в течение двух минут или вместо этого может выполнять два цикла по три секунды каждый в течение двух минут.

Тормозные резисторы KEB имеют разную мощность рассеивания в зависимости от нагрузки

Теперь, когда известно, какие значения сопротивления будут безопасно работать с частотно-регулируемым приводом и возможности рассеивания мощности различными резисторами, необходимо учитывать, сколько энергии будет генерироваться обратно в привод, которое необходимо будет рассеять. Это обеспечит достаточную мощность выбранного тормозного резистора для безопасного рассеивания энергии, вырабатываемой двигателем.Первый способ сделать это — вычислить. Можно рассчитать мощность, вырабатываемую двигателем, если известны момент инерции двигателя и нагрузки, крутящий момент двигателя, изменение скорости и время замедления. Более подробную информацию о выполнении этих расчетов можно найти в руководстве по тормозному резистору. Однако в реальных приложениях может быть трудно узнать и / или рассчитать моменты инерции масс, особенно нагрузки. Из-за этого обычно необходимо определить надлежащую мощность тормозного резистора с помощью метода тестирования.

Общее правило заключается в том, что чем больше нагрузка и чем быстрее замедление, тем больше мощности необходимо рассеять. Однако, используя функцию осциллографа в программном обеспечении Combivis 6, можно записывать напряжение шины постоянного тока привода на протяжении всей операции, чтобы получить более точное представление об использовании тормозного резистора. С помощью прицела можно отслеживать, требуется ли резистор с большей рассеиваемой мощностью или вместо этого резистор имеет достаточные размеры. В последнем сценарии можно настроить операцию для повышения производительности, например, ускорить замедление.

Тормозной резистор, установленный внутри панели управления KEB

Установка тормозного резистора

Последним соображением при выборе тормозного резистора является его правильная установка. Если тормозной резистор не установлен в соответствии со стандартами UL, цепь может выйти из строя, что приведет к опасности возгорания. Более подробную информацию о безопасном подключении тормозного резистора можно найти здесь.

В дополнение к нашим традиционным резисторам, KEB все чаще продает искробезопасные тормозные резисторы, которые выходят из строя подобно предохранителю, защищающему систему в случае короткого замыкания.

Среда установки также важна. Особого внимания требуют опасные места и установки с легковоспламеняющимися волокнами (ткань, опилки).

Хотите узнать больше о том, как приводы и тормозные резисторы KEB могут быть использованы в вашем приложении? Свяжитесь с инженером по приложениям в KEB America сегодня!

Намного больше, чем просто закон Ома

«Что в этом такого? Это просто резистор »- это фразы, которые вы услышите от дизайнеров, чьи требования к приложениям рутинны и скромны (ситуация, когда так можно говорить), или от тех, кто неопытен и наивен (где это не нормально).Да, мир резисторов ограничен двумя простыми уравнениями: V = IR и R = I

² R, но выбор резистора — это гораздо больше, чем просто его омическое сопротивление и номинальная мощность. например, при проверке подтяжки для выхода с открытым коллектором на несколько вольт и миллиампер в благоприятных условиях, выбор типа резистора и используемой технологии довольно прост.

Но существует большое количество ситуаций, которые требуют понимания и понимания того, какой фундаментальный тип конструкции и технологии резистора использовать, чтобы получить требуемые характеристики, помимо базовых значений сопротивления и рассеяния.К ним относятся приложения, в которых на выводах резистора будет наблюдаться более высокое напряжение или где будут сильные скачки и импульсы. Или, возможно, рабочая температура окружающей среды будет довольно высокой, или для измерительного интерфейса необходимы превосходная точность и стабильность. Возможно, резистор является частью функции защиты цепи от нежелательных скачков тока.

По этим причинам любое решение о том, какой тип резистора использовать, кроме тех, которые используются в не критических приложениях низкого уровня, начинается с понимания уникальных проблем конкретной установки.Это устанавливает контекст для выбора конструкции резистора наиболее подходящего типа.

Есть шесть важных областей применения этих специализированных резисторов: 1) импульсные / импульсные ситуации; 2) измерение тока; 3) формирование сигналов и контрольно-измерительные приборы; 4) защита цепи; 5) высокая мощность и рассеиваемая мощность; 6) высокое напряжение. Чтобы удовлетворить разнообразные требования в этих областях, специализированные производители резисторов полагаются на различные передовые физические конфигурации и методы строительства с использованием высокоочищенных материалов, в том числе:

	Проволочная намотка, когда металлическая проволока наматывается на изолирующий стержень, а затем приваривается к металлическим заглушкам.
	Объемный металл, где более толстая металлическая проволока или полоса образует самонесущую конструкцию без подложки.
	Толстая пленка, при обжиге пасты, содержащей частицы стекла и металла, образуется резистивный слой.
	Тонкая пленка с очень тонким слоем проводящего материала, нанесенного на основу.
	Композиция, в которой материал резистивного элемента распределен по подложке.

Каждый из этих подходов имеет дополнительные вариации, которые дополнительно повышают их производительность в данной ситуации приложения.

Делаем выбор: иногда, часто нет

Конечно, хотя существуют общие рекомендации «наиболее подходящего» для соответствия требованиям приоритета приложений с использованием передовой технологии резисторов, всегда есть компромиссы между факторами производительности.Среди факторов компромисса при выборе резистора — возможность изготовления относительно низких и высоких значений сопротивления, допуск, температурный коэффициент сопротивления (TCR), номинальная мощность, номинальное напряжение, долговременная стабильность, устойчивость к перегрузкам, устойчивость к скачкам напряжения, высокая температура. производительность и, конечно же, стоимость. В то время как последнее почти всегда является проблемой, для многих передовых или экстремальных проектов это не самый высокий приоритет (в отличие от потребительских приложений низкого уровня), в то время как соответствие сложным критериям производительности является главной проблемой.

Тем не менее, уравновесить конкурирующие и конфликтующие аспекты этих компромиссов часто нелегко. В большинстве случаев консультация со специалистами по применению у поставщика, предлагающего широкий спектр продукции, чья продуктовая линейка включает в себя несколько классов резисторов и материалов, обычно является лучшим способом избежать неоптимального выбора. Очень информативный и читаемый обзор проблем, альтернатив, методов и компромиссов, связанных с этими резисторами, размещен в « Правильный выбор резистора для оптимальной производительности, надежности и цены» .”

Как выбрать резистор и конденсатор для конструкции печатной платы?

ОБЗОР

Выбор подходящих пассивных электронных компонентов — одна из проблем, с которой сталкиваются начинающие проектировщики печатных плат. Неправильный выбор компонентов может привести к нежелательной работе или неисправности печатной платы, а иногда даже может привести к полному отказу. В зависимости от типа компонента существуют определенные ключевые параметры, которые проектировщики печатных плат должны учитывать при выборе компонента на этапе проектирования.В этой статье рассматриваются некоторые важные соображения, которые следует учитывать при выборе основных пассивных электронных компонентов.

Выбор резисторов

Резисторы бывают разных размеров, значений сопротивления и допусков. Помимо очевидного значения сопротивления, не менее важно учитывать его значение допуска. Идеального резистора не существует, поэтому при его выборе необходимо учитывать допуск. Резисторы на рынке имеют несколько допусков, таких как 10%, 5%, 1%, 0.1% и так далее. Чем выше процент, тем выше может варьироваться сопротивление. Например, резистор 100 кОм с допуском 10% фактическое сопротивление может варьироваться от 90 кОм до 110 кОм. Это огромная вариация. Для критических цепей, таких как обратная связь и защита, лучше выбрать резистор с допуском 1% или 0,1%. Как правило, резисторы с меньшим допуском дороги по сравнению с резистором с более высоким диапазоном допуска.

Другой наиболее важный рейтинг, о котором часто забывают, — это номинальная мощность.Каждый резистор способен рассеивать определенную мощность. Резистор перегорит, если для рассеивания потребуется слишком большая мощность, чем его номинальное значение. Поэтому важно знать фактическую рассеиваемую мощность резистора, которому он может подвергнуться.

Максимальное рассеивание мощности резистора можно вычислить как

Где;

Pd — максимальная рассеиваемая мощность резистора

Imax = максимальный ток, протекающий через резистор

Vmax = максимальное напряжение на резисторе

R = значение сопротивления

Например, если ожидаемое максимальное значение рассеиваемой мощности составляет 320 мВт, затем следует выбрать резистор со следующим доступным значением мощности 500 мВт.

В случае компонентов резистора SMD размер резисторов обычно коррелирует с их способностью рассеивать мощность. Резисторы для типичной схемы логического уровня (3,3 В или 5 В), резистора на 1/4 Вт будет более чем достаточно. При проектировании преобразователей постоянного тока в постоянный или цепей высокого тока / напряжения очень важно учитывать номинальную мощность.

Диапазон рабочих температур резистора также играет важную роль в определенных условиях. Особенно, если печатная плата или продукт, в который она встроена, долгое время подвергались воздействию более высоких температур окружающей среды (более 60 градусов по Цельсию).Например, если ожидаемая максимальная температура окружающей среды составляет 80 ° C, следует выбрать резистор с рабочей температурой более 80 ° C. Как правило, рекомендуется учитывать буферную температуру на уровне 50% от максимальной температуры окружающей среды, поскольку температура корпуса резистора повышается из-за рассеивания мощности во время работы. Это означает, что резистор, максимальная рабочая температура которого превышает 120 ° C (80 + 50% от 80), следует выбирать для температуры применения 80 ° C.

Образец технического описания резистора с основными параметрами приведен на рисунке.

Выбор конденсаторов

Конденсаторы используются в самых разных схемах. Выбор конденсаторного компонента для конструкции печатной платы на основании только значения емкости обычно недостаточен в большинстве приложений. Подобно компонентам резистора, конденсаторы также имеют коэффициенты допуска. Фактическая емкость конденсаторного компонента зависит от производственного процесса, рабочей температуры, смещения постоянного тока и старения. Следовательно, при выборе конденсаторного компонента для применения следует учитывать допуски по емкости.Разница в цене между конденсаторами с низким допуском и конденсаторами с высоким допуском значительно различается. Если цена не имеет большого значения, рекомендуется выбирать конденсатор с допуском менее 10%. Однако для большинства схем малой мощности достаточно отклонений в 10% или 20%.

Какую емкость вы действительно получаете?

Конденсаторы могут быть повреждены из-за напряжения или напряжения выше номинального. Конденсатор в большинстве случаев устанавливается параллельно цепи, или подсхеме, или выходу.Ожидаемое падение напряжения на конденсаторе должно быть известно / рассчитано. Рекомендуется иметь буфер напряжения на 50% больше ожидаемого падения напряжения. Например, если ожидаемое максимальное падение напряжения на конденсаторе составляет 10 В, следует выбрать конденсатор с номинальным напряжением 15 В или выше.

Срок службы или ожидаемый срок службы конденсатора — это время, в течение которого конденсатор будет оставаться исправным и обеспечивать заданную емкость. Это особенно важно для электролитических конденсаторов.Срок службы конденсатора при нормальных условиях эксплуатации обычно указывается производителем в техническом паспорте.

Диапазоны рабочих температур конденсаторов также следует рассматривать аналогично резисторам, упомянутым ранее в предыдущем разделе. В зависимости от типа приложения, значения ECR, тока пульсаций и рабочей частоты также следует учитывать для усовершенствованных конструкций, что выходит за рамки данной статьи.

Примерный технический паспорт конденсатора с основными параметрами приведен на рисунке.

Я хотел бы поблагодарить PCBWay за предоставленную мне возможность написать эту статью.

Номограмма выбора резистора

, апрель 1967 г. Electronics World

Апрель 1967 г. Мир электроники Таблица содержания Воск, ностальгирующий по истории ранней электроники. См. Статьи с Electronics World , опубликовано в мае 1959 г. — декабрь 1971 г.Настоящим подтверждаются все авторские права.

Даже в век компьютеров и приложения для смартфонов для всего, некоторым людям все еще не нравится математика, в том числе такая относительно простая вещь, как закон Ома. Есть еще вокруг много мастеров электроники, выросших в эпоху карандаша и бумаги (например, moi), где правила слайдов правили днем. В то время как программное обеспечение или Калькулятор электроники удобен во многих случаях, иногда в печатном виде. с графическим инструментом легче работать — по крайней мере, в лабораторных условиях.Соответственно, для тех, кто еще ценит хорошую номограмму подбора резисторов, здесь Один из апрельских 1967 года выпуска журнала Electronics World .

Вот вызов для недавних выпускников колледжа, которые издеваются над стариками. которые прямо сейчас заставляют внука распечатать для них копию этой номограммы: Какой цветовой код резистора соответствует цвету номограммы? (зеленый)?

Номограмма выбора резистора

Номограмма выбора резистора

Сильвестр Сальва

Значения сопротивления и рассеиваемая мощность могут быть легко определены с помощью использование линейки.

Для человека, работающего в области электроники, это часто становится необходимым для определения номинала резистора и мощности. Номограмма ниже была разработана чтобы получить номинал резистора и его мощность, просто поместив линейку из шкала потенциала до правильной шкалы тока и чтение ответа на резисторе Шкала значений или шкала мощности.

Следует отметить, что на номограмме есть две шкалы тока.Они есть указаны как шкала тока (в миллиамперах) № 1 и шкала тока (в миллиамперах) № 2. Масштаб №1 используется только при определении номинала резистора. Шкала №2 используется для определения мощности резистора.

Ниже приведены два примера, иллюстрирующие использование номограммы.

Пример №1: Обнаружено, что катодный резистор смещения перегорел, а схема отсутствует. доступен. Общий ток трубки — 60 мА. Смещение сетки составляет -18 вольт.Определите значение в омах и мощность резистора.

Решение: протяните прямую линию от 18 по шкале потенциалов до 60 по шкале потенциалов. Current Sca1e No. 1. Считайте значение резистора на пересечении этого линии со шкалой номиналов резистора как 300 Ом. Чтобы определить мощность, расширьте другая линия от 18 по потенциальной шкале до 60 по текущей шкале №2. пересечение этой линии со шкалой мощности, читайте ответ как слегка более 1 ватта.Поскольку значение больше 1, используйте следующее большее значение, а именно 2 Вт.

Пример № 2: Определите значение в омах и мощность резистора под следующие условия: напряжение измеряется при 117 вольт, ток при 10 мА.

Решение: протяните прямую линию от 117 по шкале потенциалов до 10 по шкале потенциалов. Текущая шкала № 1. На пересечении этой линии со шкалой номиналов резистора. Прочтите значение как 11,7 кОм. Чтобы определить мощность, вытяните другую линию от 117 по потенциальной шкале до 10 по текущей шкале No.2. На перекрестке этой строки со шкалой мощности резистора, прочтите ответ как чуть более 1 ватта. Присваивая следующее по величине значение, ответ становится равным 2 Вт.

Номограммы / номограммы в наличии в RF Cafe:

— Симметричный T- и H-аттенюатор Номограмма
— Номограмма усиления усилителя
— Децибел Номограф
— Номограмма напряжения и мощности
— Номограмма напряжения, тока, сопротивления и мощности
— Номограмма выбора резистора
— Номограмма сопротивления и емкости
— Номограмма емкости
— земля Номограмма кривизны
— Катушка Дизайн Номограф
— Номограмма напряжения, мощности и децибел
— Номограмма индуктивности катушки
— Номограмма усиления антенны
— Номограмма сопротивления и реактивного сопротивления
— Номограмма частоты / реактивного сопротивления

, отправлено 13 июля 2021 г. (оригинал 18.03.2012)

Примечания по применению / проектированию по выбору проволочного резистора

Проще говоря, резистор — это электронный компонент, подключенный к электрической цепи для создания определенного сопротивления.Сопротивление измеряется в омах, и согласно закону омов ток через резистор будет прямо пропорционален напряжению на нем и обратно пропорционален сопротивлению. Когда ток протекает через резистор, выделяется тепло, в результате чего температура резистора поднимается выше температуры окружающей среды.

Теперь, можно ли использовать конкретный резистор в конкретной электрической цепи, является его способность рассеивать выделяемое тепло без физического ухудшения и в пределах температурных пределов этой конкретной цепи.

В некоторых случаях фактически встречающиеся условия отклоняются от стандартных условий и влияют на повышение температуры, которое определяет, можно ли использовать этот конкретный резистор в конкретном приложении.

• Определите необходимое значение сопротивления
  Для этой цели можно использовать следующие формулы, полученные из закона Ома: R = V / I или I = V / R или V = I x R, где, (R — сопротивление в Ом, V — напряжение в вольтах, I — ток в амперах)

• Определите мощность, рассеиваемую резистором.
  Вт = I² x R или W = V x I или W = V² / R, где, (W — номинальная мощность / мощность в ваттах, I — ток в Амперы, R — сопротивление в омах, а V — напряжение в вольтах.)

Примечание: Хотя номинальная мощность в ваттах может быть теоретически определена, как указано выше, теперь вводится предостережение — важно, чтобы фактический ток, который будет потребляться, использовался при определении номинальной мощности / мощности резистор.

Небольшое увеличение тока или напряжения, например 20% означают увеличение номинальной мощности / мощности на 44%, необходимых для рассеивания повышенного тока / напряжения в пределах ограничений по повышению температуры.Здесь также стоит упомянуть, что разработчик также должен учитывать максимально возможное сетевое напряжение.

• Определите правильный физический размер («размер ватта») на основе следующих параметров: Вт, вольт, температуры, которая может быть разрешена в конкретной цепи, и соображений монтажа.

Номинальная мощность резистора, установленная при определенных стандартных условиях, определяется как «номинальная мощность на открытом воздухе» (максимальная номинальная мощность).

Следующий метод широко используется для определения «рейтинга свободного воздуха» на основе методов, которым следуют «Национальная ассоциация производителей электрооборудования» — США (NEMA), «Underwriters Laboratories Inc.» (UL) и US MIL — R26 — Военная спецификация США для резисторов с проволочной обмоткой.

В стандарте US MIL — R26 в основном представлены 2 общие характеристики типов резисторов — характеристика «V» и характеристика «U».

Резисторы с характеристикой «V» не должны превышать максимальную рабочую температуру 350 ° C, что соответствует максимальному повышению температуры 325 ° C при температуре окружающей среды 25 ° C.

Характеристики резисторов «U» не должны превышать максимальную рабочую температуру 275 ° C, что соответствует максимальному повышению температуры на 250 ° C при температуре окружающей среды 25 ° C.

Температура обычно измеряется на корпусе резистора, подвешенного в свободном неподвижном воздушном пространстве с неограниченной циркуляцией воздуха. Когда ток проходит через резистор, выделяется тепло и температура стабилизируется, когда сумма потерь тепла (за счет проводимости, излучения и конвекции) равна скорости подводимого тепла (создаваемого пропусканием тока, пропорционального мощности).

По практическому правилу, чем больше резистор и, следовательно, больше площадь для рассеивания тепла, тем меньше повышение температуры.

Сказав это, следует признать, что некоторые другие факторы, такие как теплопроводность керамического сердечника, тип и калибр выбранного провода сопротивления, а также эффект теплоотвода от типа монтажа, влияют на выбор резистора, который следует учитывать. имеющие «приемлемый срок службы».

Необходимо дополнительно учесть тот случай, если резистор будет эксплуатироваться при повышенных температурах окружающей среды выше 25 ° C или 30 ° C, а номинальная мощность должна быть снижена в соответствии с кривой снижения номинальных характеристик, предоставленной для каждой серии HTR.

Для общего руководства инженера-проектировщика мы приводим ниже превышение температуры, которое обычно наблюдается на осевых резисторах с силиконовым покрытием (температура окружающей среды 30 ° C) при максимальной номинальной мощности / номинальной мощности на открытом воздухе.

Максимальная номинальная мощность (окружающая среда 30 ° C)	Повышение температуры тела резистора	Повышение температуры на оконечной нагрузке резистора
1 Вт	от 50 ° C до 80 ° C	35 ° С
2 Вт	от 60 ° C до 90 ° C	37 ° С
3 Вт	от 65 ° C до 95 ° C	42 ° С
4 Вт	от 80 ° C до 110 ° C	45 ° С
5 Вт	от 100 до 130 ° C	45 ° С
6 Вт	от 105 ° C до 135 ° C	46 ° С
7 Вт	от 125 ° C до 155 ° C	50 ° С
10 Вт	от 140 ° C до 170 ° C	46 ° С
15 Вт	от 155 ° C до 185 ° C	52 ° С

Абсолютную температуру можно получить, прибавив значение преобладающей температуры окружающей среды во время испытания к представленным цифрам превышения температуры.

Эти цифры даны только в качестве руководства для инженера-проектировщика и должны быть проверены инженером-проектировщиком в реальных практических условиях перед выбором и использованием конкретного резистора.

• Определите, какой резистор будет использоваться : исходя из реальных практических соображений

  Определив номинальную мощность / ватт на свободном воздухе на теоретической основе, разработчик должен принять во внимание следующие факторы при выборе фактического резистора, который будет использоваться в приложении, поскольку все эти факторы будут влиять на повышение температуры:

  • Влияние температуры окружающей среды: Все компоненты электронной схемы имеют свои собственные ограничения в отношении максимальной температуры, при которой они могут надежно функционировать.Температура, до которой повышается компонент при эксплуатации, представляет собой сумму температуры окружающей среды плюс повышение температуры из-за тепла, рассеиваемого каждым компонентом во время работы. Теперь некоторые устройства могут выдерживать повышенные температуры, а другие — нет. Резисторы с проволочной обмоткой
    могут работать довольно надежно при достаточно повышенных температурах, поэтому, чтобы гарантировать, что тепло, выделяемое резистором, сведено к минимуму, разработчик может перейти к более высокой номинальной мощности, исходя из теоретических расчетов, чтобы минимизировать повышение температуры и минимизировать эффекты. нагрева на других устройствах, которые чувствительны к теплу в цепи.
  • Конструкция шкафа: Стенки шкафа образуют тепловой барьер, предотвращающий отвод тепла и входящий наружный воздух и обеспечивающий охлаждение. Следовательно, необходимо уделить должное внимание оптимальной конструкции / ориентации вентиляционных отверстий корпуса.
  • Расстояние: В случае, если из-за конструктивных ограничений компоненты, генерирующие тепло, сгруппированы вместе, они будут демонстрировать более высокий рост температуры из-за тепла, полученного излучением друг от друга.Поэтому разумно, если это вообще возможно, чтобы проектировщик попытался предотвратить группирование компонентов, выделяющих тепло, и, если это невозможно, перешел на более высокую номинальную мощность, чтобы минимизировать повышение температуры.
  • Скачки: В некоторых приложениях, например, Как правило, контроллеры двигателей, резисторы действительно сталкиваются с условиями перенапряжения, которые при неправильном управлении и учете при проектировании резистора могут привести к выходу из строя резистора.
    «Скачок» происходит в течение такого короткого периода времени, в случае заряда / разряда конденсатора <1 мс и в случае запуска двигателя <0,5 с, что подложка не играет роли в отводе тепла и энергии должен полностью поглощаться самим резистивным элементом. См. Раздел «Способность резисторов к импульсным / импульсным перенапряжениям», представленный в этом каталоге. Следовательно, на данном этапе необходимо учитывать условия перенапряжения, если таковые имеются, чтобы определить подходящий резистор для данного применения.
  • Принудительная циркуляция воздуха: В случаях, когда устройство, в котором установлен резистор, чувствительно к нагреванию или по определенным причинам используемый резистор имеет меньшую мощность, чем оптимальная для данного конкретного применения, принудительная циркуляция воздуха удаляет больше тепла за более короткое время. время, чем естественная конвекция, и рекомендуется в перечисленных выше обстоятельствах.
  • Снижение номинальных характеристик: Для обеспечения долговременной надежности всегда рекомендуется снижать номинальные характеристики резистора и не использовать его фактическую номинальную мощность.
    См. Раздел «Рейтинг по сравнению с сроком службы» в разделе «Гарантия безопасности» этого каталога. Соответствующее снижение номинальных характеристик также в значительной степени способствует минимизации явления «дрейфовой недогрузки», наблюдаемого при изменении значения сопротивления при работе резистора.
  • Более высокое значение сопротивления: Для достижения более высоких значений сопротивления диаметр резистивной проволоки, намотанной на подложку, является очень тонким, иногда всего 0.016 мм, поэтому для максимальной надежности рекомендуется, чтобы разработчик выбрал более высокую номинальную мощность, если размер не является ограничением, чтобы уменьшить повышение температуры.
  • Высокочастотная цепь: Резисторы с проволочной обмоткой могут эффективно использоваться в схемах с частотой до 50 кГц при неиндуктивной намотке методом намотки «Аритон-Перри».
    Для получения дополнительной информации по этому вопросу, пожалуйста, обратитесь к разделу «Обмотки проводов и их ограничения при использовании в высокочастотной цепи» в разделе «Гарантия покупателя» каталога.

Советы по выбору правильного резистора Vishay

myProto уже много лет поддерживает тесные партнерские отношения с Ecomal. Ecomal — поставщик электронных компонентов с хорошо организованной дистрибьюторской сетью в шестнадцати странах. Благодаря этому сотрудничеству у нас всегда есть резисторы Vishay на складе, и мы можем предложить их по конкурентоспособным ценам. Резисторы Vishay известны на рынке как очень точные и стабильные.

Онлайн-сервис myProto по сборке печатных плат также известен своей скоростью, качеством и конкурентоспособной ценой.Этого можно добиться только с помощью оптимизированной логистической цепочки с такими сильными партнерами, как Ecomal. Поэтому мы рекомендуем использовать Vishay для резисторов.

Чтобы выбрать правильный резистор Vishay для вашего приложения, мы перечислили для вас ряд советов.

Общие советы по выбору подходящего резистора

Выберите сопротивление

Электрическое свойство резистора — сопротивление. Это сопротивление, которое будет препятствовать или ограничивать ток.Он определяется единицей Ом (Ом).
Резисторы для измерения тока обычно имеют значения импеданса в диапазоне нескольких миллиомов. Для уменьшения импеданса контактные площадки резистора часто располагаются на длинных сторонах компонента.

Выбор номинальной мощности резистора

Номинальная мощность резистора (иногда называемая номинальной мощностью резистора) определяется как количество тепла, которое резистивный элемент может рассеивать в течение неопределенного периода времени без ухудшения своих характеристик.Поэтому следует позаботиться о выборе резистора с достаточной номинальной мощностью, выбор 0,5 Вт, когда может потребоваться 1 Вт, со временем приведет к отказу.

Выберите напряжение резистора

Еще одна важная классификация, которую следует учитывать при выборе сопротивления, — это значение напряжения. В технических данных указаны пределы максимального рабочего напряжения. Это фактическое напряжение, приложенное к резистору.

Выберите допуск резистора

Идеального сопротивления не существует, поэтому при выборе сопротивления также необходимо учитывать допуск.Резисторы бывают разных допусков, таких как 10%, 5%, 1%, 0,1% и так далее. myProto стандартно работает с резисторами с допуском 1%.

Выбрать температуру резистора

При выборе резистора не забывайте диапазон рабочих температур. Температурный коэффициент также указан в техническом паспорте.

Тип установки резистора и физический размер

Способ монтажа также является фактором при выборе резисторов.Вам может потребоваться устройство для поверхностного монтажа или компонент со сквозным отверстием. Решение об этом иногда определяется применением, мощностью или доступностью детали. Физический размер также является важным фактором, особенно в продуктах, где пространство имеет решающее значение. Чиповые резисторы, такие как 0402, 0603, 1206, 1210 и т. Д., Меньше по размеру, но ограничены по мощности и напряжению. Резисторы в сквозном отверстии, крепление для радиатора или шасси громоздки, но обеспечивают более высокую рассеиваемую мощность и более высокое номинальное напряжение.

Автомобильные резисторы (AEC-Q200)

Для автомобильной промышленности существуют специальные резисторы. Этих резидентов можно узнать по сертификату AEC-Q200. Эти резисторы подходят для автомобильного применения. Сертификация AEC-Q200 гарантирует, что компоненты выдерживают суровые автомобильные условия, требования связаны с очень высокой устойчивостью к температуре и вибрации и защитой от короткого замыкания.

Толстопленочные чип-резисторы по сравнению с тонкопленочными плоскими чип-резисторами по сравнению с MELF

Тонкие и толстопленочные резисторы являются наиболее распространенными типами на рынке.Для них характерен резистивный слой на керамической основе. Хотя их внешний вид может быть очень похожим, их свойства и процесс изготовления сильно различаются. Название происходит от разной толщины слоя. Тонкая пленка имеет толщину порядка 0,1 микрометра или меньше, а толстая пленка примерно в тысячи раз толще. Однако главное отличие заключается в способе нанесения резистивной пленки на подложку. Тонкопленочные резисторы имеют металлическую пленку, нанесенную в вакууме на изолирующую подложку.Толстопленочные резисторы изготавливаются путем нанесения специальной пасты на основу. Паста представляет собой смесь оксидов стекла и металлов. Тонкая пленка более точна, имеет лучший температурный коэффициент и более стабильна. Таким образом, он конкурирует с другими технологиями, которые отличаются высокой точностью, такими как проволочная обмотка или металлическая фольга. С другой стороны, толстая пленка предпочтительна для приложений, где эти высокие требования не критичны, поскольку цены намного ниже.

Серия мощных толстопленочных чип-резисторов с защитой от импульсов является идеальным выбором для большинства областей электроники для измерения мощности, где надежность, стабильность, высокая номинальная мощность и отличные характеристики импульсной нагрузки имеют большое значение.Типичные области применения включают системы управления батареями в автомобильной технике.

Прецизионные тонкопленочные резисторы с плоской микросхемой

— идеальный выбор для большинства областей современной электроники, где важны высочайшая надежность и стабильность при высоких рабочих напряжениях. Типичные области применения включают промышленные и автомобильные инверторы, системы измерения напряжения, реализованные в системах управления батареями, а также испытательное и измерительное оборудование. Тонкопленочные резисторы более точны, чем толстопленочные резисторы, тонкопленочные резисторы обычно имеют 0.Допуск 01% и 5ppm, но есть также тонкая пленка с допуском 1% и 50ppm.

Другая форма резистора SMD, которая может быть использована, известна как резистор MELF — металлический электрод без свинца. Эти резисторы не так широко используются, как стандартные резисторы SMD, но в некоторых случаях они дают преимущества и могут быть использованы. Резисторы SMD MELF и их предсказуемое поведение обеспечивают высокую надежность для требований функциональной безопасности в автомобильной, промышленной, силовой и приводной технике.