Резистор на плате: Страница не найдена

Содержание

Как проверить резистор на работоспособность мультиметром

Резистор или постоянное сопротивление – это одновременно самый простой и распространённый элемент в электрических схемах, его устанавливают во всех устройствах. Но, несмотря на свою простоту, при нарушении режимов работы или тепловых условий он может сгореть. Отсюда возникает вопрос, как проверить резистор на работоспособность мультиметром. Технология проверки исправности в домашних условиях будет изложена в этой статье.

Алгоритм поиска неисправности

Визуальный осмотр

Любой ремонт начинается с внешнего осмотра платы. Нужно без приборов просмотреть все узлы и особое внимание обратить на пожелтевшие, почерневшие части и узлы со следами сажи или нагара. При внешнем осмотре вам может помочь увеличительное стекло или микроскоп, если вы работаете с плотным монтажом SMD компонентов. Разорванные детали могут указывать не только на локальную проблему, но и проблему в элементах обвязки этой детали. Например, взорвавшийся транзистор мог за собой утянуть и пару элементов в обвязке.

Не всегда пожелтевшая от температуры область на плате указывает на последствия выгорания детали. Иногда так получается в результате долгой работы прибора, при проверке все детали могут оказаться целыми.

Кроме осмотра внешних дефектов и следов гари стоит и принюхаться, чтобы проверить, нет ли неприятного запаха как от горелой резины. Если вы нашли почерневший элемент – нужно его проверить. У него может быть одна из трёх неисправностей:

  1. Обрыв.
  2. Короткое замыкание.
  3. Несоответствие номиналу.

Иногда поломка бывает столь очевидной, что её можно определить и без мультиметра, как в примере на фото:

Проверка резистора на обрыв

Проверить исправность можно обычной прозвонкой или тестером в режиме проверки диодов со звуковой индикацией (см. фото ниже). Стоит отметить, что прозвонкой можно проверить лишь резисторы сопротивлением в единицы Ом — десятки кОм. А 100 кОм уже не каждая прозвонка осилит.

Для проверки нужно просто подключить оба щупа к выводам резистора, неважно это СМД компонент или выводной. Быструю проверку можно провести без выпаивания, после чего всё же выпаять подозрительные элементы и проверить повторно на обрыв.

Внимание! При проверке детали не выпаивая с печатной платы, будьте внимательны – вас могут ввести в заблуждение параллельно стоящие элементы. Это актуально как при проверке без приборов, так и при проверке мультиметром. Не ленитесь и лучше выпаяйте подозрительную деталь. Так можно проверить только те резисторы, где вы уверены, что параллельно им в цепи ничего не установлено.

Проверка короткого замыкания

Кроме обрыва, резистор могло пробить накоротко. Если вы используете прозвонку – она должна быть низкоомной, например на лампе накаливания. Т.к. высокоомные светодиодные прозвонки «звонят» цепи сопротивлением и в десятки кОм без существенных изменений яркости свечения. Звуковые индикаторы с этой проверкой справляются лучше чем светодиоды. По частоте пищания можно судить о целостности цепи, на первом месте по достоверности находятся сложные измерительные приборы, такие как мультиметр и омметр.

Проверка на КЗ проводится одним способом, рассмотрим инструкцию пошагово:

  1. Измерить омметром, прозвонкой или другим прибором участок цепи.
  2. Если его сопротивление стремится к нулю и прозвонка указывает на замыкание, выпаивают подозрительный элемент.
  3. Проверить участок цепи уже без элемента, если КЗ ушло – вы нашли неисправности, если нет – выпаивают соседние, пока оно не уйдет.
  4. Остальные элементы монтируют обратно, тот после которого КЗ ушло заменяют.
  5. Проверить результаты работы на наличие КЗ.

Вот наглядный пример того, что сгоревший резистор оставил следы на соседних резисторах, есть вероятность, что и они повреждены:

Резистор почернел от высокой температуры, на соседних элементах видны не только следы гари, но и следы перегретой краски, её цвет изменился, часть токопроводящего резистивного слоя могла повредиться.

На видео ниже наглядно показывается, как проверить резистор мультиметром:

Определяем номинал резистора

У советских сопротивлений номинал был указан буквенно-цифровым способом. У современных выводных резисторах номинал зашифрован цветовыми полосами. Чтобы заменить сопротивление после проверки на исправность, нужно расшифровать маркировку сгоревшего.

Для определения маркировки по цветным полоскам есть масса бесплатных приложений на андроид. Раньше использовались таблицы и специальные приспособления.

Можно сделать вот такую шпаргалку для проверки:

Вырезаете цветные круги, прокалываете их по центру и соединяете, самый большой назад, маленький – спереди. Совмещая круги, вы определяете сопротивление элемента.

Кстати на современных керамических резисторах тоже используется явная маркировка с указанием сопротивления и мощности элемента.

Если вести речь об SMD элементах – здесь всё достаточно просто. Допустим маркировка «123»:

12 * 103 = 12000 Ом = 12 кОм

Встречаются и другие маркировки из 1, 2, 3 и 4 символов.

Если деталь сгорела так, что маркировку вообще не видно, стоит попробовать потереть её пальцем или ластиком, если это не помогло – у нас есть три варианта:

  1. Искать на схеме электрической принципиальной.
  2. В некоторых схемах есть несколько одинаковых цепей, в таком случае можно проверить номинал детали на соседнем каскаде. Пример: подтягивающие резисторы на кнопках у микроконтроллеров, ограничительные сопротивления индикаторов.
  3. Замерить сопротивление уцелевшего участка.

О первых двух способах добавить нечего, давайте узнаем, как проверить сопротивление сгоревшего резистора.

Начнем с того, что нужно очистить покрытие детали. После этого включите на мультиметре режим измерения сопротивления, он обычно подписан «Ohm» или «Ω».

Если вам повезло, и отгорел участок непосредственно возле вывода, просто замерьте сопротивление на концах резистивного слоя.

В примере как на фото можно замерить сопротивление резистивного слоя или определить по цвету маркировочных полос, здесь они не покрыты копотью – удачное стечение обстоятельств.

Ну а если вам не повезло и часть резистивного слоя выгорела – остаётся замерить небольшой участок и умножить результат на количество таких участков по всей длине сопротивления. Т.е. на картинке вы видите, что щупы подключаются к кусочку равному 1/5 от общей длины:

Тогда полное сопротивление равно:

Rизмеренное*5=Rноминальное

Такая проверка позволяет получить результат близкий к реальному номиналу сгоревшего элемента. Этот метод подробно описан в видео:

Как проверить переменный резистор и потенциометр

Чтобы понять, в чем заключается проверка потенциометра, давайте рассмотрим его структуру. Переменный резистор от потенциометра отличается тем, что первый регулируется отверткой, а второй рукояткой.

Потенциометр – это деталь с тремя ножками. Он состоит из ползунка и резистивного слоя. Ползунок скользит по резистивному слою. Крайние ножки – это концы резистивного слоя, а средняя соединена с ползунком.

Чтобы узнать полное сопротивление потенциометра, нужно замерить сопротивление между крайними ножками. А если проверить сопротивление между одной из крайних ножек и центральной – вы узнаете текущее сопротивление на движке относительно одного из краёв.

Но самая частая неисправность такого резистора — это не отгорание концов, а износ резистивного слоя. Из-за этого сопротивление изменяется неправильно, возможна потеря контакта в определенных участках, тогда сопротивление подскакивает до бесконечности (разрыв цепи). Когда движок занимает то положение, в котором контакт ползунка с покрытием вновь появляется – сопротивление вновь становится «правильным». Эту проблему вы могли замечать, когда регулировали громкость на старых колонках или усилителе. Проявляется проблема в том, что при вращении ручки периодически в колонках раздаются щелчки или громкие стуки.

Вообще проверку плавности хода потенциометра нагляднее проводить аналоговым мультиметром со стрелкой, т.к. на цифровом экране вы просто можете не заметить дефекта.

Потенциометры могут быть сдвоенными, иногда их называют «стерео потенциометры», тогда у них 6 выводов, логика проверки такая же.

На видео ниже наглядно показывается, как проверить потенциометр мультиметром:

Методы проверки резисторов просты, но для получения нормального результата проверки нужен мультиметр или омметр с несколькими пределами измерений. С его помощью вы сможете померить еще и напряжение, ток, емкость, частоту и другие величины в зависимости от модели вашего прибора. Это основной инструмент мастера по ремонту электроники. Сопротивления иногда выходят из строя при внешней целостности, иногда уходят от номинального значения сопротивления. Проверка нужна для определения соответствия деталей номиналам, а также чтобы убедится рабочий или нет элемент. На практике способы проверки могут отличаться от описанных, хотя принцип тот же, всё зависит от ситуации.

Полезное по теме:

маркировка деталей, этапы тестирования, прозвонка позистора

Любая электрическая цепь имеет в себе сопротивление. Поэтому в радиотехнике самым часто встречающимся элементом является резистор. При ремонте электрических приборов важно уметь тестировать такие детали. Необходимо знать, как проверить резистор мультиметром, не выпаивая элемент. Деталь чаще всего выходит из строя, если токопроводящий слой выгорает или нарушается его связь с хомутиком.

Порядок тестирования

Резисторы могут иметь различный вид, но у стандартных моделей присутствует линейная ВАХ. Проверка устройства состоит из трех этапов:

  1. Осмотр внешнего состояния прибора.
  2. Тестирование детали на обрыв.
  3. Сравнение показателей с номиналом.

Два первых пункта не составляют труда при выполнении, а с последним этапом проверки резистора мультиметром могут возникнуть трудности. Проблема заключается в определении номинального значения сопротивления. С принципиальной схемой узнать показатель несложно. Но многие современные приборы не снабжены сопутствующей документацией с техническими характеристиками. В этом случае можно определить значение номинала при помощи маркировки.

Мультиметры могут быть цифровыми и стрелочными. Последние работают без дополнительного питания, наподобие микроамперметра. Делители напряжения переключаются вместе с шунтами в определенные режимы для измерения. Цифровые модели отображают на дисплее различие между полученной величиной и эталоном.

Этот тип приборов нуждается в источнике питания, который обеспечивает точность замеров, снижающуюся при разрядке батареи. Эти устройства применяются для определения состояния радиодеталей.

Типы маркировок

На советских компонентах значение номинала указывалось прямо на корпусе. В этом случае расшифровка была не нужна. Но при нарушении целостности детали, обгорании краски прочитать текст было проблематично или вовсе невозможно. Уточнить номинал можно было по принципиальной схеме, входящей в комплектацию любого бытового прибора.

Современные компоненты имеют цветовое обозначение, включающее 3−6 колец различных оттенков. Такое решение позволяет определить номинальный показатель, даже если элемент значительно поврежден. Этот момент особенно актуален при частом отсутствии принципиальной схемы у прибора.

ГОСТ 175–72 устанавливает четкие нормативы по цифровому и цветовому обозначению компонентов. Полосы располагаются рядом с одним из выводов и читаются слева направо. Цвета могут быть следующими:

  • серебристый;
  • золотой;
  • черный;
  • коричневый;
  • красный;
  • оранжевый;
  • желтый;
  • зеленый;
  • синий;
  • фиолетовый;
  • серый;
  • белый.

Допуск определяет отклонение значения серии от номинала, при котором компонент может работать. Если расчет схемы был произведен правильно, то эта величина должна учитываться, в другом случае наладка осуществляется после сборки детали.

Многие китайские производители, стараясь существенно снизить цену продукции, не устанавливают значение допуска. В результате элемент продолжает работу, пока его запас прочности не превысит предел. Если разница между номиналом и полученным показателем превышает допуск, то элемент требует обязательной замены.

Резисторы с наименьшим допустимым значением до 10% имеют 5 колец. Первые три обозначают коэффициент сопротивления, измеряемый в Ом. Четвертое соответствует множителю, а пятое — величине допуска. Приборы с отклонением больше 10% маркированы 4 полосами. Разметка аналогична предыдущему варианту, но отсутствует показатель допуска.

При максимальном отклонении в 20% резисторы отмечаются 3 кольцами. На первые два отводится значение сопротивления, а третье выступает множителем. Редко встречаются элементы с 6 полосами. Последним кольцом в них отмечается коэффициент изменения при температурных колебаниях. Он определяет сопротивление при нагреве корпуса резистора. Расшифровку цветовой маркировки удобно проводить при помощи онлайн-калькуляторов, которые подсчитывают номинал после введения необходимых данных.

Элементы для навесной установки, такие как диод, smd резистор или конденсатор, имеют малый размер, и нанести на них всю нужную информацию просто невозможно. Поэтому для их маркировки применяются зашифрованные цифровые обозначения. Обычно на корпусе указываются три цифры, две из них определяют значение, а множителем выступает последняя.

Наружная диагностика

Прежде чем проверить позистор мультиметром, его нужно осмотреть и проверить визуально на исправность. Корпус должен быть цельным, без трещин и сколов на поверхности, а выводы — иметь надежное крепление.

Если резистор неисправен, то его корпус будет обгоревшим полностью или кольцевидными очагами. Потемневшая поверхность не всегда является признаком поломки, она свидетельствует о нагреве при эпизодическом превышении допустимой мощности. Внутренний обрыв невозможно распознать по внешнему виду элемента.

Проверка на номинал и обрыв

На этом этапе тестирования проверяется соответствие полученного значения допуску и номиналу. Показатель не должен выходить за предел, заданный переключателем на приборе. Диапазон устанавливается со значением, немного превышающим номинал. Проверить сопротивление резистора мультиметром можно следующим образом:

  1. К гнездам с маркировкой V Ω mA и COM подключаются щупы (причем к первому подсоединяется положительный красный, а ко второму — отрицательный черный).
  2. Проводится проверка работоспособности проводов. Для этого они замыкаются между собой. Тестер должен выдать значение равное или близкое к нулю. Малые величины определяются путем вычета из показаний устройства. Отличное от нуля значение часто получается при недостаточном заряде батареи.
  3. Щупы подносятся к выводам проверяемой детали. Если на приборе — бесконечный показатель сопротивления (на дисплее отображается «1»), то присутствует обрыв в резисторе.
  4. Полученные данные сопоставляются с номинальным значением (допуск также нужно учитывать). Совпадение данных говорит об исправности детали. Показания также могут незначительно отличаться из-за погрешности самого устройства, особенно при замере без выпаивания.

В процессе тестирования не следует касаться щупов руками (это частая ошибка новичков). У тела человека также имеется сопротивление и при замерах показателей резистора в килоомах результаты проверки могут исказиться.

Работа с переменным резистором

Процесс тестирования переменного элемента во многом похож на работу со стандартными моделями. Он включает следующие этапы:

  1. Проводится замер путем подключения щупов на крайние ножки. Полученный показатель сравнивается с номиналом.
  2. Один щуп подсоединяется к центральной ножке, а другой — к оставшейся свободной.
  3. Подстроечная ручка поворачивается. Показания устройства должны находиться в пределах зоны от 0 до полученной на первом этапе величины.

Можно также проводить измерения без установки предельного значения. Режим омметра позволяет задавать любые значения диапазона. Такая настройка не повредит тестер. При отображении на дисплее «1» (бесконечности) нужно повышать порог до появления нужного результата.

Обследование детали без выпаивания

Тестирование резистора на плате возможно только для низкоомных компонентов. Если их номинал превышает 80−100 Ом, то на значение могут исказить другие элементы. Чтобы отключить деталь от остальных, необходимо освободить одну ножку. Такая проверка проводится в редких случаях. Перед работой нужно проверить присутствие на схеме шунтирующих цепей. На итоговые показатели особенно сильно воздействуют полупроводниковые элементы.

Для тестирования часто используется метод прозвонки. Обозначение переключателя этого режима — диод с сигналом. Проверяемые детали должны иметь границу срабатывания не больше 50−70 Ом, иначе получится слабый сигнал, который будет сложно различить. При сопротивлении ниже предельной границы устройство будет издавать писк через динамик. Чтобы прозвонить резистор мультиметром, нужно выбрать точки схемы щупами и создать между ними напряжение. Для корректной работы прибору требуется достаточное питание.

Работать с мультиметром довольно просто, если разобраться в правилах установки предельных значений и измерения сопротивления. Нужно также уметь использовать переключатели тестера и щупы. Процесс значительно облегчается, если есть в наличии принципиальная схема, входящая в комплектацию к бытовым приборам.

Что такое резистор и зачем он нужен. Часть 1

Приветствую, друзья!

Сегодня мы познакомимся ещё с одним «кирпичиком» электроники — резистором.

Мы не будем рассматривать все многообразие современных резисторов, но ознакомимся с принципом их действия.

И дадим кое-какие практические рекомендации применительно к компьютерам и периферийным устройствам.

Но сначала немного теории «на пальцах».

Проводники, полупроводники и диэлектрики

С точки зрения прохождения электрического тока (движения заряженных частиц) все вещества можно условно разделить на три большие группы — проводники, полупроводники и диэлектрики.

Проводники — это вещества, которые, в первом приближении, хорошо проводят ток, полупроводники — это вещества, которые плохо проводят ток, диэлектрики — не проводят ток вообще. Класс вещества определяется степенью сопротивление электрическому току.

Степень сопротивления вещества определяется строением его молекул и наличием различного количества свободных заряженных частиц.

Меньше всего сопротивляются прохождению электрического тока проводники, больше всего —  диэлектрики.

Большинство металлов и их сплавов являются проводниками.

Проводники используются для доставки электрической энергию от генератора к потребителю.

Чтобы энергия доходила без больших потерь, необходимо, чтобы проводники (провода и кабели) обладали низким сопротивлением. Лучшими проводниками являются серебро, медь и алюминий.

Полупроводники в чистом виде плохо проводят электрический ток.

Но при добавлении определенных веществ в них появляется избыток заряженных частиц того или иного знака (p – положительно заряженных частиц и n – отрицательно заряженных).

При соединении двух полупроводников  различного знака получается такая фундаментальная вещь как p-n переход.

P-n переход является основой большинства полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и т.п.)

В компьютере присутствуют и проводники, и полупроводники, и диэлектрики.

Так, например, материнская плата вашего компьютера сделана из диэлектрического материала (стеклотекстолита), на поверхности которого расположены медные проводники, к которым припаяны различные детали.

Процессор вашего компьютера содержит в себе несколько миллионов полупроводниковых транзисторов.

Кроме того, на плате полно отдельных (дискретных) диодов, транзисторов, конденсаторов и резисторов.

Что такое резистор

Резистор — это электронная деталь (условно относящаяся к классу проводников), обладающая сопротивление электрическому току.

В электронной технике очень часто надо внести в электрическую цепь не просто сопротивление, но сопротивление определенной величины.

Чем больше сопротивление электрической цепи, тем меньше соответствии с законом Ома ток в ней  при том же напряжении:

I = U/R, где I – электрический ток, U – напряжение, R – сопротивление

Если ток представить в виде движения стада животных, то пастух будет представлять собой напряжение. Сопротивлением в этом случае будет выступать нрав животных. Стадо можно заставить двигаться быстрее (увеличить силу тока), если пастух начнет щелкать бичом (поднимется напряжение).

Ток (сила тока) измеряется в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление – в омах.

Все эти единицы названы в честь физиков Анри-Мари Ампера, Алессандро Вольты и Георга Ома.

Резисторы могут иметь сопротивление от долей Ома до десятков и сотен Мегом (миллионов Ом). Электрическая лампочка накаливания – это, по существу, также резистор, обладающий сопротивлением в несколько десятков или сотен Ом (в зависимости от мощности лампы).

Постоянные, переменные и подстрочные резисторы

Постоянный резистор — это деталь с двумя выводами, которая вносит в электрическую цепь постоянное сопротивление.

Постоянный резистор представляет собой стержень из диэлектрического материала (чаще всего из керамики) на поверхности которой нанесена токопроводящая пленка из углерода или металлического сплава.

На торцы стержня плотно насажены «чашечки», переходящие в проволочные выводы. Чем тоньше плёнка, тем больше сопротивление.

На поверхность стержня могут наноситься канавки, увеличивающие сопротивление. Резистор с небольшим значением сопротивления может представлять собой керамическое основание с намотанным на него тонким проводом.

Для защиты резистивного слоя сверху наносится слой компаунда или лака, поверх которого наносится буквенно-цифровая маркировка или маркировка в виде нескольких цветных колец.

Раньше выводы резисторов в большинстве случаев были медными. Теперь же часто основу этих выводов составляет железо (которое дешевле меди).

Очень часто возникает задача изменить вносимое в электрическую цепь сопротивление. Это задачу выполняют переменные или подстроечные резисторы, у которых три (или более) вывода.

Переменные резисторы отличаются тем, что токопроводящий слой на них нанесен виде подковы, к концам которой подключены два неподвижных вывода.

Третий вывод – подвижный — скользит по подкове, поэтому при перемещении его сопротивление между ним и крайними выводами меняется.

Положение подвижного вывода можно менять посредством соединенной с ним вращающейся рукоятки.

Подстроечный резистор отличается от переменного тем, что в нем труднее повернуть рукоятку.

Часто в рукоятке подстроечного резистора делают прорези под шлиц отвертки.

Иногда после регулировки электрической схемы рукоятку заливают компаундом или полиэтиленом —  чтобы невозможно было ее повернуть и сбить настройку.

Кстати, регулятор громкости в ваших настольных акустических системах – это переменный резистор.

SMD резисторы

Если посмотреть на материнскую плату компьютера, можно увидеть другое конструктивное исполнение резисторов (и других деталей тоже). Это SMD (Surface Mounted Device) исполнение, предназначенное для монтажа на поверхность платы.

Традиционный резистор с проволочными выводами монтируется «через отверстие» (through hole).

При этом SMD резисторы выглядят в виде «кирпичиков» различного размера без проволочных выводов. Выводами в этом случае является торцы кирпичика, покрытые припоем.

При использовании SMD компонентов увеличивается плотность монтажа, уменьшаются размеры изделий, и в плате не нужно сверлить сотни отверстий.

Кроме того, из-за отсутствия длинных проволочных выводов уменьшается паразитная емкость и индуктивность резистора, что улучшает характеристики устройства в целом.

Выбор необходимого типоразмера SMD осуществляется исходя из необходимой рассеиваемой мощности. Здесь действует та же физика: чем больше размер, тем большую мощность может рассеивать резистор. Типоразмеры SMD резисторов и рассеиваемая мощность приведены в таблице.

Конструктивно SMD резистор представляет собой кусочек из той же керамики в виде параллелепипеда с нанесенной на его поверхность резистивной пленкой. Толщина и состав резистивных пленок могут быть различными.

Условно SMD резисторы разделяют на толстопленочные (10-70 микрометров) и тонкопленочные (единицы микрометров и менее), которые различаются технологией производства. Резистивные пленки могут быть из нихрома, нитрида тантала, оксида свинца и других материалов. Точная подстройка номинала резистора осуществляется с помощью луча лазера.

Сверху резистивный слой защищен защитным слоем с нанесенной на нем маркировкой.

Существует SMD резисторы с нулевым сопротивлением, которые используется в качестве перемычек.

Тепловое действие электрического тока

При прохождении через проводник электрический ток оказывает тепловое действие — проводник нагревается. Степень нагрева определяется величиной тока и сопротивлением в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

Q = I²*R*t, где Q – количество теплоты, I – сила тока, R – сопротивление, t — время

На этом принципе работают паяльники и всякого рода нагреватели.

Заканчивая первую часть статьи, отметим, что и «обычный» резистор в электронной схеме тоже в той или иной мере нагревается.

Через резисторы могут проходить различные токи, поэтому на них может рассеиваться различная мощность.

Тепловая мощность рассеивается в виде излучения. Интенсивность излучения определяется в том числе и площадью поверхности излучения.

Поэтому, чтобы рассеять бОльшую мощность, требуется бОльшая поверхность излучения, и, соответственно, бОльшие габариты резистора.


Все тонкости проверки резистора мультиметром

Резисторы достаточно распространены и встречаются практически во всех электроприборах. Основная характеристика их – номинальное сопротивление. Для того чтобы узнать, годен ли элемент, нужно знать, как проверить резистор мультиметром. Работа с мультиметром также помогает определить многие неполадки в схеме.

Проверка тестером

Обычный мультиметр (тестер), используемый в быту, сможет стать незаменимым помощником. Вне зависимости от типа устройства, с его помощью можно проводить комплексную диагностику схем и деталей. Надо всего лишь знать, как правильно применять настройки прибора.

Для того чтобы проверить, исправна ли деталь, потребуется отсоединить устройство, в котором она установлена, от источника питания (сети или батареи). После из резистора нужно будет выпаять вывод. Некоторые элементы можно снять с платы, не выпаивая. Важно удалить резистор, потому что, находясь в плате, он может передавать напряжение соседнего участника цепи, и определить исправность интересующего элемента будет нельзя.

Сопротивление резистора небольшое, из-за чего, если проверять его в плате, оно не всегда заметно.

Внешний осмотр

Внешний осмотр часто дает положительные результаты, так как позволяет без проверки мультиметром установить неисправность резистора. Если деталь перегорела, не имеет смысла ее ремонтировать: обычно резистор меняют на новый. Случаи, когда требуется замена, бывают следующие.

Одна из ножек резистора была оторвана. Чаще всего обрыв ножки происходит при постоянном перегреве элемента. Это случается, если в схему не включена защита, или по каким-то причинам она не срабатывает.

Мультиметр может показать, что резистор способен оказывать сопротивление, но при этом визуально заметно, что он обуглен. Такой элемент не стоит оставлять в схеме и рекомендуется заменить, так как он все равно не прослужит долго. То же самое касается других деталей, покрытие которых потемнело.

Если корпус не цельный, имеет трещины, при прикосновении разламывается на части, то резистор, скорее всего, не будет работать.

Для того чтобы можно было точно проверить исправность элемента, необходимо знать его номинальное сопротивление. В противном случае проверить можно будет лишь целостность детали и ее способность проводить ток.

Какие установить настройки

Прежде чем снимать показания мультиметромом, необходимо убедиться в том, что его аккумуляторы заряжены. Режим нужно выбрать соответствующий «прозвону» электропроводки, концы щупов мыкают (соприкасают) друг с другом. Прибор будет издавать звуки, по громкости которых можно определить, насколько пригодна его батарейка.

В зависимости от модификации прибора режим прозвона может обозначаться разными символами – встречается колокольчик, точка со скобками (радиоволны). При проверке электрических цепей или радиодеталей мультиметр издает определенные звуки, «звонит», отсюда и сленговое название данной операции.

Для того чтобы проверить резистор с помощью мультиметра, нужно поставить переключатель прибора в положение, соответствующее номинальному сопротивлению элемента, который вы собираетесь проверять. Значения нанесены на переднюю панель устройства, можно различить их градацию по диапазонам. Нужно правильно выбрать диапазон, иначе величина сопротивления не совпадет, и результат проверки не будет достоверным. Например, при сопротивлении 1 кОм прибор нужно ставить в режим Ω – 20 кОм.

Для того чтобы проверить радиодеталь, щупы прибора подносят к ее выводам вне зависимости от того, соблюдена полярность или нет.

Как проверить схему на обрыв цепи

Этот вид проверки является самым простым. Когда определить неисправность при помощи визуального осмотра не получается, можно сразу приступать к использованию мультиметра. Обрыв цепи происходит по разным причинам. Чаще всего виной тому сгоревший слой проволоки, реже – заводской брак.

Для того чтобы найти разрыв, нужно поставить переключатель прибора в режим прозванивания. Если прибор издает звуки, резистор исправен, если нет, то его следует заменить.

Проверка номинального сопротивления

Если на исправность резистор проверить довольно просто, то для того чтобы вычислить его номинальное сопротивление, необходимо переключить прибор в режим, обозначенный Ω. Предел должен соответствовать вашему резистору.

Нужные величины прибор либо показывает стрелкой, либо отображает на дисплее цифры, в зависимости от модификации устройства. Понять данные несложно.

Что может пригодиться

Резистор – надежная деталь. Обычно он не выходит из строя, если прибор эксплуатировался правильно: не подвергался воздействию жары, влаги, других неприятных для схем условий. Для экономии времени тестирование элементов схемы начинают не с определенного резистора, так как он редко выходит из строя, а с других радиодеталей. Например, чаще перегорают полупроводники или индуктивности, поэтому начинать проверку рекомендуется с них. Это поможет сэкономить время.

Порядка, в котором следует проверять те или иные схемы, не существует. Вы можете начинать с любого элемента, который кажется вам подозрительным или находится ближе. Резисторы могут иметь определенные отклонения от номинала. Их требуется знать: обычно эти параметры указываются заводом-изготовителем. Чем меньше отклонения, тем точнее сделана деталь, значит, ее стоимость будет выше.

Несмотря на то, что проверить резистор мультиметром достаточно легко, следует знать следующее:

  • перед началом работы с прибором внимательно изучите инструкцию к нему, производители часто совершенствуют мультиметры, меняют их функционал и управление;
  • узнайте технические характеристики мультиметра;
  • проверьте, правильно ли выставлены настройки;
  • проверьте, в каком состоянии батарейки.

Реальная величина сопротивления элемента может значительно отличаться от заявленной, так, например, допустимое отклонение в большую или меньшую сторону может составлять до 10%.

Для того чтобы узнать исходные данные детали, которая проверяется, рекомендуют воспользоваться схемой, прилагаемой к прибору. Если показания мультиметра сильно отличаются от положенного для проверяемого резистора, то, скорее всего, перед вами либо несправный прибор, либо резистор, сопротивление которого является крайней формой отклонения от нормы. Сопротивление резистора наносят на его корпус. Если на нем написано 150 Ом, а ваш мультиметр показывает 165, не стоит пугаться. Это нормальное расхождение данных, так как характеристика имеет допустимые отклонения.

Применение таблиц

Современные схемы вообще могут не включать номинал резистора. Чтобы узнать исходные данные, требуется воспользоваться таблицей с характеристиками распространенных сопротивлений. На плате элемент может иметь собственное обозначение, например, R18. Нужно найти позицию в таблице с аналогичным буквенным и цифирным значением. Там будет виден тип резистора, его номинальное сопротивление, отклонения, которые считаются допустимыми. Помогает цветовая маркировка, присутствующая на корпусе детали, поэтому желательно научится ею пользоваться.

Обратите внимание, что если предел Ом выставлен, ваше собственное тело может повлиять на неточность результата. Для того чтобы такой проблемы не было, при работе не касайтесь металлических частей схемы и щупов прибора.

Ручки мультиметра должны быть изготовлены из пластика, кроме этого, их можно обмотать изолентой.

Зная, как правильно пользоваться мультиметром, вы без труда сможете проверить на исправность любую радиодеталь, и затратить на это всего пару минут.

Монтаж резисторов на печатной плате

Размещение или компоновка pезистоpов и их монтаж на печатной плате является одним из важнейших составляющих pадиоконстpуиpования.

Пpомышленно выпускаемые pезистоpы, напpимеp, типа МЛТ, обычно имеют выводы, оpиентиpованные в осевом напpавлении, как показано на pис. 7 .

По фоpме выводы, как пpавило, кpуглые, но у некотоpых pезистоpов, напpимеp, типа ВС, бывают и плоские.

Выводы pезистоpов вставляют в отвеpстия контактных площадок печатной платы. Пеpед установкой выводы pезистоpов дефоpмиpуют или изгибают и облуживают.

Технологическая опеpация гибки выводов называется фоpмованием выводов, пpидание выводам pезистоpов необходимой геометpической фоpмы. Минимальное pасстояние от коpпуса pезистоpа до места изгиба должно быть не менее пяти милиметpов.

Рис. 16.

Резистоpы на печатной плате pазмещают либо гоpизонтально, либо веpтикально, но не наклонно.

В пpоцессе фоpмования выводы желательно отгибать так, чтобы нанесенная на коpпус маpкиpовка pезистоpа после установки его на печатную плату оказалась удобно читаемой, т. е. свеpху, а не под pезистоpом.

Пpи таком pасположении маpкиpовки легче пpовеpять качество монтажа и удобнее выполнять pемонтные pаботы, связанные с заменой pадиоэлементов. Резистоp может pазмещаться опиpаясь на печатную плату, как показано на pис. 17, т. е. касаясь коpпусом печатной платы.

Рис. 17. Размещение резистора на печатной плате.

1 — слой медной фольги;
2 — стеклотекстолитовая или гетинаксовая основа платы;
3 — резистор;
4 — вывод резистора;
5 — припой.

В тех случаях, когда необходимо обеспечить лучший теплоотвод, или, когда pезистоp pаботает пpи повышенном pабочем напpяжении, и, чтобы, по сообpажениям безопасности, избежать электpического пpобоя, pезистоp pасполагают HАД печатной платой, как показано на pис. 18 и pис. 19.


Рис. 18 .


Рис. 19 .

Hа пpинципиальной электpической схеме такое пpиподнятое pасположение pезистоpов сопpовождается значком «!» .Чтобы pезистоp после установки его на печатную плату не «пpовалился» в отвеpстия пеpед пайкой, его выводы фоpмуют одним из пpиведенных на pис. 19, 20, 21 способов.


Рис. 20.


Рис. 21 .

Hадплатное pасположение pезистоpов также позволяет обеспечить монтаж пpи pасстоянии между монтажными отвеpстиями намного меньше пpодольного pазмеpа pезистоpа, как показано на pис. 20 .

Hа pис. 21 показано pасположение pезистоpа над печатной платой пpи межцентpовом pасстоянии между монтажными отвеpстиями намного большем пpодольного pазмеpа коpпуса pезистоpа.

Здесь, конечно, можно пpименить и пpямые выводы, как на pис. 18, но показанная фоpма выводов пpедпочтительнее, так как позволяет обеспечить гаpантиpованный зазоp над повеpхностью платы и одновpеменную жесткую фиксацию pезистоpа пеpед пайкой.

В условиях огpаниченного минимального межцентpового pасстояния между монтажными отвеpстиями, pезистоp pасполагают веpтикально, как показано на pис. 22 . Длина выводов pезистоpа обычно позволяет выполнить такой монтаж.

Размещение pезистоpов и дpугих pадиоэлементов на печатной плате пpедполагает плоскостное констpуктоpское pешение, а пpиведенное веpтикальное pасположение pезистоpа является ваpиантом пеpехода от плоскостного к объемному монтажу.

Рис. 22. Вертикальное расположение резистора на плате.

1 — резистор;
2 — вывод резистора;
3 — стеклотекстолитовая основа платы;
4 — слой фольги;
5 — припой.

В пpоцессе pадиоконстpуиpования пpиходится как впаивать pезистоpы, пpи сбоpке новых изделий, так и выпаивать их, пpи выполнении pемонтных pабот.

Чтобы выпаять pезистоp из печатной схемы необходимо достаточно нагpетым паяльником пpогpеть место паяного соединения и удалить жидкий пpипой с места пайки.

Затем также в нагpетом состоянии пинцетом отогнуть выводы впаяного pезистоpа так, чтобы их можно было легко удалить из отвеpстия печатной платы.

Вынуть пинцетом сначала один вывод pезистоpа из отвеpстия платы, слегка дефоpмиpовав втоpой вывод, котоpый пока остается жестко закpепленным /пpипаяным/ к печатной плате.

Освободив один вывод, пpогpевают втоpую контактную площадку и вынимают pезистоp полностью.

Hельзя пpименять чpезмеpное усилие извлекая pезистоp из отвеpстий печатной платы, так как это может пpивести либо к отслоению печатного пpоводника от повеpхности платы, либо к поломке самого pезистоpа, котоpый может быть в испpавном состоянии.

Чтобы впаять pезистоp в печатную плату необходимо выполнить последовательно следующие опеpации:

  • — хоpошо нагpетым паяльником пpогpеть место пайки,контактную площадку, облудить контактную площадку, нанеся сначала слой флюса /обычно канифоли/ и затем слой пpипоя. Пpипой должен pастекаться pавномеpным слоем по повеpхности фольги контактной площадки и пpи этом не должен затекать внутpь отвеpстия или закpывать отвеpстие свеpху. Отвеpстие должно быть свободным для пpопуска вывода впаиваемого pезистоpа;
  • — облудить отфоpмованные выводы pезистоpа также, как и повеpхность фольги контактной площадки;
  • — вставить выводы pезистоpа в оба отвеpстия печатной платы;
  • — отогнуть выводы pезистоpа пинцетом со стоpоны печатных пpоводников, обеспечивая жесткую фиксацию пока что непpипаяного pезистоpа к плате. Эта опеpация исключает выпадание pезистоpа из отвеpстий печатной платы и, в то же вpемя, устpаняет необходимость пpидеpживать pезистоp пинцетом в пpоцессе пайки;
  • — нагpетым паяльником хоpошо пpогpеть место пайки /контактную площадку и вывод pезистоpа/ и нанести тонкий слой pасплавленного пpипоя;
  • — отвести паяльник от места пайки и, не допуская взаимного относительного пеpемещения pезистоpа и печатной платы, пpедоставить возможность пpипою затвеpдеть. Если в пpоцессе отвеpдения пpипоя спаиваемые детали будут пеpемещаться паяное соединение может быть ненадежным;
  • — удалить остатки канифоли с места пайки и визуально пpовеpить и оценить качество паяного соединения с тем, чтобы исключить некачественную пайку.

В пpоцессе пайки нагpетый паяльник следует деpжать над местом пайки, чтобы нагpетый жидкий пpипой стекал с жала паяльника, обволакивая или смачивая спаиваемые детали.

Достаточно типичной ошибкой начинающих pадиолюбителей является попытка спаять необлуженные детали или не обеспечив достаточный пpогpев места пайки — так называемая, холодная пайка.

В pезультате может оказаться, что в месте соединения отсутствует электpический контакт или же паяное соединение оказывается ненадежным и пpоводники или детали отваливаются даже пpи их слабом дефоpмиpовании.

Источник


применяемого при оценке соответствия оборонной продукции и проводит следующие виды аттестаций климатических испытательных камер: первичная аттестация, периодическая аттестация, повторная аттестация.

Задать вопрос

Контактная информация:
тел:
(812) 387-55- 06, 387-65-64, 387-86-94
тел/факс: (812) 327-96-60
e- mail: ,

<< Предыдущая  Следующая >>

Греется резистор на плате

Всем доброго дня.
Требуется помощ- в чем может быть причина, сильно греется резистор в блоке питания из под компа. Нагревается буквально за 2-3 секунды, невозможно дотронутся. Виссит на первичной обмотки трансформатора, последовательно с керамическим кондером. Кондер проверял- непробит. Прикладываю фото резистора на плате и часть схемы где он стоит. В чем может быть причина?
Подскажите если кто знает. Пожалуста.

Кондер с ним последовательно меняй.

Уже проверял, не пробит. Или поменять на более мощный?

Ты не проверяй, ты меняй, возможно его под высоким шьет или утечка большая.

Понял. Попробую. СПАСИБО.

А чего такая напряженка?Он же двухваттный – ему положено греться.

ZXC: ему положено греться.

Некоторые так пользуются этим своим преимуществом, что прожигают ПП и плавят припой своими же ногами. По возможности эти ТЭНы лучше крепит повыше и подальше. Во избежание.

если не нравится как он греется, а греться он должен, то след увеличить его мощность. вторая, скрытая причина, в посохших электролитах 10 мкф в базах силовых транзюков.

Демпферные цепи. Куда-то нужно девать то, что они демпфируют. Очевидно, превратить в тепло.

KT315: . вторая, скрытая причина, в посохших электролитах 10 мкф в базах силовых транзюков.

Ну, разве что при слабом высыхании.
При ёмкости 0,3. 0,5мкФ и менее (при исходной 1. 10мкФ), вылетают ключевые транзисторы.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Электроника, электротехника. Профессионально-любительские решения.

При протекании электрического тока через резистор, его проводящий элемент нагревается. Тепло передаётся через конструктивные элементы резистора к поверхности его корпуса, а с поверхности распространяется в окружающее пространство в виде теплового излучения, а также прямой передачей при соприкосновении с окружающей средой (конвективное охлаждение).

Для поддержания оптимального температурного режима резистора, необходимо соблюдение условия, при котором количество выделяемого тепла должно эффективно отдаваться в окружающую среду. Если габариты корпуса, а соответственно и площадь поверхности резистора соприкасающейся с внешней средой не достаточна, часть выделяемого тепла будет накапливаться в резисторе, его температура будет расти до выхода из строя.

Стандартный ряд номинальных мощностей рассеяния согласно ГОСТ 9663-75 следующий: 0,01; 0,025; 0,05; 0,063; 0,1*; 0,125; 0,16*; 0,25; 0,4; 0,5; 0,63; 0,75; 1,0; 1,6*; 2,0; 2,5*; 3,0; 4,0; 5,0; 6,3*; 8,0; 10; 16; 25; 40; 50; 63; 75; 80; 100; 125; 160; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000 Вт. * Для резисторов, предназначенных для использования в устройствах производственно-технического назначения и товаров народного потребления.

В радиолюбительской практике чаще встречается более короткий ряд: 0,125; 0,250; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 Вт.

Если резистор перегревается – его габаритная мощность выбрана не верно. При этом можно выбрать более мощный резистор. Делается это просто. В наиболее критичном длительном (более 1-3 секунд) режиме работы рассчитываете его ток и рассчитываете выделяемую тепловую мощность по формуле P=I*U, где I – ток резистора, U – максимальное напряжение на его выводах, или P=I 2 *R, где I – максимальный ток резистора, а R – его сопротивление.

R=100 Ом; максимальное напряжение U=20 В.

Рассчитываем ток I=U/R=100/20=0,2 А

P=I*U=0,2*20=4 Вт или P=I 2 *R=0,2 2 *100=0,04*100=4 Вт

Выбираем из стандартного ряда наибольшее близкое значение. По ГОСТу можно выбрать 4 Вт, но таковых может не оказаться в наличии или радиомагазине, поэтому можно взять более распространённый вариант – 5 Вт.

Перегрев резистора так же может быть вызван нарушением нормального режима работы устройства. В этом случае необходимо выявить причину неисправности устройства.

На днях перестал включаться телевизор philips 42pfl3605/60. Т.к. есть опыт пайки и закончилась гарантия снял крышку и заглянул внутрь Заметил, что сильно греется родин из резисторов. получается он и сгорел? Может ли это быть причиной поломки?

При подключения к сети на плате секунд 15 горит синий диод и затухает.

О маркировке SMD резисторов: кодировка, обозначения, расшифровка

Одним из самых простых и распространенных элементов электронных схем в приборах различного назначения являются резисторы. Производители делают большое количество различных модификаций, маркировка которых отличается. Поэтому тем, кто занимается ремонтом, проектированием и сборкой электронных схем требуется хорошо разбираться в маркировке резисторов различных типов. Термин SMD (Surface Mounted Device) в переводе с английского языка означает технология поверхностной пайки, разработан для упрощения установки малогабаритных элементов на печатных платах в радиоэлектронных изделиях.

Внешний вид резисторов SMD

Назначение резисторов SMD

Главная роль резисторов в электронных схемах – это ограничение тока на определенных участках цепи. Одним из ярких примеров является подключение резисторов в цепи питания светодиодов или на каскады усиления на транзисторах.

Установка резистора в светодиодной ленте

Резисторы в цепи являются сопротивлением электрическому току, все проводники и полупроводники имеют удельное сопротивление.

Схема включения светодиода через резистор

Упрощенно для схем оно рассчитывается по классическим формулам:

  • P = I2 * R – мощность равняется произведению квадрата тока на сопротивление;
  • R = P\I2 – сопротивление равно отношению мощности к квадрату тока в цепи;
  • R = P\U2 – сопротивление можно рассчитать через отношение мощности к квадрату напряжения.

Мощность выражается в Ваттах, напряжение – в Вольтах, ток – в Амперах по международной системе измерения величин СИ. На крупногабаритных резисторах старого образца мощность и сопротивление просто писали на его поверхности буквенными и цифровыми обозначениями, например, 3кОм 5Вт.

Современная аппаратура имеет печатные платы малых габаритов, соответственно, резисторы и другие детали должны иметь миниатюрные размеры, на которых нет возможности сделать надписи. Поэтому аббревиатуру стали наносить в зашифрованном виде только цифрами или цветными полосами в определенной последовательности.

Конструктивные особенности резисторов SMD

Отличие SMD полупроводниковых деталей в том, что они миниатюрных размеров и припаиваются на медные дорожки платы с одной стороны. Контактные ножки других деталей проходят через отверстия на плате и припаиваются к дорожкам с другой стороны. Форма резисторов чаще всего бывает прямоугольной или квадратной, чем больше рассеиваемая тепловая мощность резистора, тем больше его размеры.

Конструкция резисторов SMD, с указанием контактов и основного резистивного слоя

Технология, по которой сделан чип резистор, позволяет припаивать детали на плату, не делая отверстий в дорожках, это значительно упрощает монтаж, малые размеры элементов позволяют сократить габариты всей платы. Но обозначение smd резисторов для маркировки резисторов делается условными сокращениями, чтобы надписи поместились на поверхности элемента.

Расшифровка аббревиатуры SMD резисторов

Прежде всего, SMD резисторы разделяют по типоразмерам, которые напрямую связаны с рассеиваемой мощностью. Некоторые элементы настолько малы, что маркировка чип резисторов не помещается на его корпусе даже в виде сокращенного кода. Поэтому существуют справочные таблицы, где указаны ширина, длина корпуса, из которой можно определить мощность резистора. Измерения можно определить микрометром.

Таблица зависимости мощности от размеров резистора

Обратите внимание! Маркировка smd резисторов типоразмера 0402 (длина – 0,04, ширина – 0,02 дюйма) не делается, нет кодовых обозначений, величины сопротивления, в этом варианте мощность определяется по таблице, сопротивление лучше измерить мультиметром, погрешность сопротивления в этих резисторах составляет от 2 до 10%.

Более точные smd резисторы с погрешностью в 1% с кодом типоразмера 0603 маркируются двумя цифрами и буквой R, цифры обозначают величину в омах, буква – множитель 10-1. Определяем кодировку по таблице, например:

  • Код – 04 R;
  • Соответствует величине сопротивления 107 Ом;
  • R = 10-1.

В итоге получится величина сопротивления резистора 107х10-1 = 10,7 Ом. Когда R стоит между цифрами (2r2), это означает, что номинал сопротивления резистора – 2.2 Ом.

В обозначениях множителя применяется не только буква R:

  • A – число 100;
  • B – умножается на 101;
  • C – это число 10 в степени 2;
  • D – означает умножение на 103;
  • E – число умножается на 104;
  • F – число умножается на 105;
  • S – множитель на х10-2.

Пример расшифровки такой маркировки следующий. Код 05Е, смотрим по таблице, 05 соответствует значению 110 Ом, умножаем на 104. Сопротивление с таким кодом будет 110х104 = 11440 Ом или 11,44 кОм.

Таблица кодов и номинальных значений

Маркировка, обозначающая величину сопротивления на смд резисторах, имеет три варианта:

  • Рассмотренный случай с двумя цифрами и одной буквой;
  • С тремя цифрами;
  • С четырьмя цифрами.

Расшифровка группы изделий с типоразмером 0805 с тремя цифрами (100, 102, 103…107 или 113) имеет следующие обозначения:

  • Первые две цифры указывают величину сопротивления в Ω, иногда это значение называют мантисса, последняя цифра – степень, в основании которой всегда стоит 10;
  • 113 соответствует 11х103 Ом = 11кОм;
  • 182 соответствует 18х102 Ом = 18 кОм или 1800 Ом.

Маркировка резисторов с четырьмя цифрами расшифровывается аналогичным способом, просто значения номинального сопротивления резисторов на порядок больше:

  • 7882 = 788х102 = 78800 Ω или 78,8 кОм;
  • 1853 = 185х103 = 185000 Ω или 185 кОм.

Примеры различной маркировки

Профессионалам, которые часто сталкиваются с расшифровкой, это делать несложно. Обычному обывателю непросто запомнить методики расшифровки маркировки резисторов SMD. Для этого на различных ресурсах интернета созданы калькуляторы в режиме онлайн, достаточно внести элементы кодовой маркировки резистора, и в окне появится соответствующее значение этому сопротивлению. В некоторых вариантах калькулятора можно выбирать единицы измерения Ом, кОм, МОм.

Видео

Оцените статью:

Встроенные резисторы в печатные платы — Высокоскоростные печатные платы

Высокоскоростные печатные платы (ПП) можно найти повсюду. От смартфонов и медицинских устройств до военных радаров и спутников в космосе печатные платы позволяют электронике выполнять определенные функции и задачи, улучшая нашу жизнь.

В прошлом печатные платы имели упрощенные интегральные схемы (ИС), которые состояли только из нескольких транзисторов и резистора. Эта простая конструкция была пригодна для электроники несколько десятилетий назад, которая не требовала высокоскоростных возможностей или выполняла несколько функций.По мере развития технологий электронике требовалось делать больше, поскольку ИС становились все более сложными. Сотни или десятки миллионов транзисторов были помещены в микросхемы печатных схем.

Одним из препятствий, с которым столкнулись производители печатных плат, была миниатюризация электроники. В наше время устройство меньше и достаточно легкое, чтобы быть мобильным. Этот фактор оставляет меньше места для сложных ИС внутри корпуса электроники, поскольку пассивным и активным частям требуется достаточное пространство для работы без ухудшения целостности печатной платы.Чтобы решить эту проблему, в печатные платы были встроены пассивные компоненты. Теперь и в течение последних 10 лет производители могут использовать печатные платы со встроенными резисторами, а также встроенные конденсаторы и катушки индуктивности.

В этом пространстве есть 2 основных игрока, которые разрабатывают и производят передовые носители для этой технологии. Ticer Technologies и Ohmega Technology производят высокопроизводительные тонкопленочные встроенные резисторы из медной фольги, что дает нам множество различных вариантов для любого применения.Epec Engineered Technologies имеет опыт работы с обоими производителями, и мы можем помочь в разработке наилучшего решения для ваших нужд.


Встроенные резисторы, предлагающие преимущества по сравнению с SMT

Резисторы поверхностного монтажа (SMT) имеют небольшие прямоугольные керамические корпуса с металлизированными концами, которые являются контактами. Печатная плата будет иметь контактные площадки, на которых концы SMT будут формировать соединение. С другой стороны, встроенные резисторы представляют собой плоские резистивные элементы, выполненные в виде тонкой пленки.Этот тип резистора становится частью протравленной и печатной схемы на стандартном слое печатной платы, поскольку устраняет необходимость в паяных соединениях. Ниже перечислены преимущества, которые можно получить при использовании встроенных резисторов.

Увеличенная зона маршрутизации

За счет удаления дискретных SMT из печатных плат остается меньше места для соединительных дорожек и переходных отверстий. Встроенный резистор позволяет освободить больше места на печатной плате, и производители могут добавить другие функции или уменьшить размер печатной платы для небольших приложений и устройств.


Меньшая длина проводки

Длина проводки от пассивных компонентов может усложняться при подключении к интегральным схемам для дискретных SMT. Отсутствие необходимости в переходных отверстиях для встроенных резисторов и улучшение разводки позволяет производителям сократить свои эксплуатационные расходы, сохраняя при этом возможность поставлять сложные печатные платы для различных приложений. Это позволяет создавать более упрощенные доски меньшего размера и более компактные.


Уменьшение электромагнитных помех и паразитных эффектов

Цепи и компоненты будут иметь разные электрические поля. Когда эти цепи расположены близко друг к другу, они начинают накапливать электрический заряд. Этот электрический заряд может иметь отрицательные эффекты (паразитная емкость), поскольку он может изменить намеченный выход цепей. Кроме того, электромагнитное излучение от внешних источников при прямом контакте или при излучении (индукция) может создавать электромагнитные помехи (EMI), которые влияют на функциональность печатной платы.

Встроенные резисторы могут уменьшить паразитную емкость, электромагнитные помехи, перекрестные помехи и шум, создаваемый другими компонентами и схемами рядом с печатной платой. Технология встроенного резистора может быть размещена под выводом интегральной схемы, чтобы избежать индуктивности и обеспечить лучшие электрические характеристики.

Повышенная целостность

Общая целостность печатной платы повышается, если в плату встроены резисторы.Этот производственный процесс обеспечивает большую стабильность на более широких частотах, увеличивает срок службы печатной платы и снижает отражение сигнала от нагрузки за счет улучшенного согласования импеданса линии.


Встраиваемые резисторы с использованием OhmegaPly®

Epec работает с Omega Technologies Inc и выпускает продукт OhmegaPly® для встраивания резисторов в печатные платы. OhmegaPly® — это тонкопленочный металлический сплав NiP, электроосажденный на меди (материал проводника резистора), который ламинирован с диэлектрическим материалом и субтрактивно обрабатывается для производства планарных резисторов.Из-за своей тонкопленочной природы его можно похоронить внутри слоев, не увеличивая толщину платы или не занимая какое-либо пространство на поверхности, как дискретные резисторы. Продукт OhmegaPly® уникален тем, что он имеет низкий RTC <; 50 ppm, он стабилен в широком диапазоне частот при испытаниях на частотах выше 20 ГГц и обладает превосходными характеристиками при испытаниях на срок службы при> 100 000 часов + 2% при 110 ° C.

Некоторые приложения, над которыми мы работали, — это поверхностные резисторы на печатных платах HDI, встроенные подтягивающие резисторы в аэрокосмических приложениях, последовательные и параллельные оконечные резисторы в корпусе BGA и многое другое.


Упрощение процесса субтрактивного производства печатных плат

Хотя этот процесс может показаться знакомым для традиционного процесса субтрактивного производства печатных плат, это далеко не так. Две самые важные вещи, которые нужны производителям, это:

  1. Чтобы протравить резистивный OhmegaPly®, это необходимо сделать в растворе сульфата меди, а затем протравить медь поверх резистора с помощью щелочного травителя, которые являются уникальными процессами, в которые необходимо вкладывать средства, чтобы иметь возможность эффективно используйте OhmegaPly® для встроенных резисторов.
  2. Необходимо обучить операторов
  3. CAD, поскольку проблемы со встроенными пассивными конструкциями связаны с разницей между аддитивными технологиями для толстых пленок и субтрактивными технологиями для тонких пленок. Элементы резисторов и нагрузки определяются разными методами для аддитивных процессов, чем для процессов вычитания.


Как наилучшим образом определить встроенные резисторы в ваших данных Gerber

Все производители материалов имеют свои стандартные конструктивные параметры, обеспечивающие долгосрочную стабильность и способ наилучшего управления требованиями допусков для каждой конструкции.Команды инженеров Epec будут работать с вами над созданием лучших в своем классе функций, которые обеспечат соответствие вашего дизайна вашим требованиям. Mentor Graphics имеет эффективную платформу для разработки встраиваемых пассивных компонентов.


Встроенные пассивные стандарты


Узнайте больше о встроенных резисторах от Epec

Компания Epec предлагает широкий ассортимент печатных плат для различных отраслей промышленности.По мере того, как электроника становится меньше и совершеннее, наши клиенты ищут экономичные компоненты и решения с более быстрым выводом на рынок. Встроенные резисторы могут обеспечить ряд преимуществ для приложений, требующих высокоскоростных печатных плат.

Свяжитесь с нашими инженерами сегодня, чтобы обсудить эту технологию и преимущества ее использования для вашего приложения.

Building Simple Resistor Circuits | Последовательные и параллельные схемы

Изучая электричество, вы захотите построить свои собственные схемы, используя резисторы и батареи.Некоторые варианты доступны в этом вопросе сборки схемы, некоторые проще, чем другие. В этом разделе я рассмотрю несколько методов изготовления, которые помогут вам не только построить схемы, показанные в этой главе, но и более сложные схемы.

Использование перемычек с зажимом типа «крокодил» для построения схем

Если все, что мы хотим построить, это простая схема с одним аккумулятором и одним резистором, мы можем легко использовать зажимы типа «крокодил» , перемычки , например:

Перемычки с пружинными зажимами типа «крокодил» на каждом конце обеспечивают безопасный и удобный метод электрического соединения компонентов.

Если бы мы хотели построить простую последовательную схему с одной батареей и тремя резисторами, можно было бы применить ту же технику построения «точка-точка» с использованием перемычек:


Использование беспаечной макетной платы для более сложных схем

Этот метод, однако, оказывается непрактичным для схем намного более сложных, чем эта, из-за неудобства перемычек и физической хрупкости их соединений. Более распространенный метод временной конструкции для любителей — беспаечная макетная плата , устройство из пластика с сотнями подпружиненных соединительных разъемов, соединяющих вставленные концы компонентов и / или куски сплошного провода 22-го калибра.Здесь показана фотография реальной макетной платы, за которой следует иллюстрация, показывающая простую последовательную схему, построенную на одном:

Под каждым отверстием в макетной плате находится металлический пружинный зажим, предназначенный для захвата любого вставленного провода или вывода компонента. Эти металлические пружинные зажимы соединяются под лицевой стороной макета, обеспечивая соединение между вставленными выводами. Схема подключения соединяет каждые пять отверстий вдоль вертикального столбца (как показано на длинной оси макета, расположенной горизонтально):

Построение цепей серии
на макетной плате

Таким образом, когда провод или вывод компонента вставляется в отверстие на макетной плате, в этом столбце появляются еще четыре отверстия, обеспечивающие точки подключения к другим проводам и / или выводам компонентов.В результате получается чрезвычайно гибкая платформа для построения временных цепей. Например, только что показанная схема с тремя резисторами также может быть построена на такой макетной плате:

Построение параллельной схемы на макетной плате

Параллельную схему также легко построить на беспаечной макетной плате:

Ограничения использования макетов
Однако у макетных плат

есть свои ограничения.В первую очередь, они предназначены только для временного строительства . Если вы возьмете макетную плату, перевернете ее и встряхнете, любые подключенные к ней компоненты обязательно отсоединятся и могут выпасть из соответствующих отверстий.

Кроме того, макетные платы ограничены схемами с довольно низким током (менее 1 А). Эти пружинные зажимы имеют небольшую площадь контакта и поэтому не могут выдерживать высокие токи без чрезмерного нагрева.

Пайка или наматывание проволоки

Для большей стабильности можно выбрать пайку или обмотку проводов.Эти методы включают прикрепление компонентов и проводов к какой-либо конструкции, обеспечивающей надежное механическое расположение (например, фенольная или стекловолоконная плата с просверленными в ней отверстиями, очень похожая на макет без внутренних пружинных зажимов), а затем прикрепление проводов к закрепленным компонент приводит.

Пайка — это форма низкотемпературной сварки с использованием сплава олова / свинца или сплава олова / серебра, который также плавится и электрически связывает медные предметы. Концы проводов, припаянные к выводам компонентов, или слишком маленькие медные кольцевые «контактные площадки», прикрепленные к поверхности печатной платы, служат для соединения компонентов друг с другом.

При намотке проводов провод малого сечения плотно наматывается на выводы компонентов, а не припаивается к выводам или медным площадкам, натяжение намотанного провода обеспечивает надежное механическое и электрическое соединение для соединения компонентов друг с другом.

Печатные платы (PCB)

Пример печатной платы или PCB , предназначенной для использования любителями, показан на этой фотографии:

Эта плата выглядит медной стороной вверх: стороной, на которой сделана пайка.Каждое отверстие окружено небольшим слоем металлической меди для приклеивания к припою. Все отверстия на этой конкретной плате независимы друг от друга, в отличие от отверстий на макетной плате без пайки, которые соединены вместе группами по пять штук.

Печатные платы

с той же схемой подключения с 5 отверстиями, что и макетные платы, могут быть куплены и использованы для создания схем для хобби.

Производственные печатные платы имеют следы меди, уложенные на фенольном или стекловолоконном материале подложки, чтобы сформировать заранее спроектированные соединительные пути, которые функционируют как провода в цепи.Здесь показан пример такой платы, это устройство фактически представляет собой схему «источника питания», предназначенную для приема 120-вольтового переменного тока (AC) от бытовой розетки и преобразования его в низковольтный постоянный ток (DC).

На этой плате появляется резистор, пятый компонент, считая снизу, расположен в средней правой области платы.

Вид на нижнюю часть платы показывает медные «следы», соединяющие компоненты вместе, а также серебристые отложения припоя, соединяющие компоненты, ведущие к этим следам:

Паяная или обмотанная проволокой схема считается постоянной: то есть она вряд ли случайно развалится.Тем не менее, эти методы строительства иногда считаются слишком постоянными. Если кто-то желает заменить компонент или существенно изменить схему, он должен потратить немало времени на отключение соединений. Кроме того, как для пайки, так и для намотки проводов требуются специальные инструменты, которые могут быть недоступны сразу.

Клеммные колодки

Альтернативная технология изготовления, используемая во всем промышленном мире, — это клеммная колодка .Клеммные колодки, также называемые барьерными полосами или , клеммные колодки , состоят из отрезка непроводящего материала с несколькими небольшими металлическими стержнями, встроенными внутрь. Каждый металлический стержень имеет по крайней мере один крепежный винт или другой крепежный элемент, под которым может быть закреплен провод или вывод компонента.

Несколько проводов, скрепленных одним винтом, имеют электрическую связь друг с другом, как и провода, прикрепленные к нескольким винтам на одной шине. На следующей фотографии показан один из вариантов клеммной колодки с несколькими подключенными проводами.

Другая клеммная колодка меньшего размера показана на следующей фотографии. Этот тип, иногда называемый «европейским» стилем, имеет винты с утопленной головкой, чтобы предотвратить случайное замыкание между клеммами отверткой или другим металлическим предметом:

Конструкция схемы на клеммной колодке

На следующем рисунке показана схема с одной батареей и тремя резисторами, построенная на клеммной колодке:

Если в клеммной колодке используются крепежные винты для крепления компонента и конца провода, для закрепления новых соединений или разрыва старых соединений не потребуется ничего, кроме отвертки.В некоторых клеммных колодках используются подпружиненные зажимы, аналогичные макетной плате, за исключением повышенной прочности, которые включаются и отключаются с помощью отвертки в качестве толкателя (без скручивания). Электрические соединения, устанавливаемые клеммной колодкой, довольно надежны и считаются подходящими как для постоянного, так и для временного строительства.

Преобразование принципиальной схемы в схему схем

Один из важных навыков для любого, кто интересуется электричеством и электроникой, — это уметь «переводить» принципиальную схему в реальную схему, где компоненты могут быть ориентированы по-разному.

Схематические диаграммы

обычно рисуются для максимальной читабельности (за исключением тех немногих примечательных примеров, нарисованных, чтобы создать максимальную путаницу!), Но при практическом построении схемы часто требуется другая ориентация компонентов. Построение простых схем на клеммных колодках — один из способов развить умение пространственного мышления «растягивать» провода для создания тех же путей соединения.

Преобразование простой параллельной схемы в схему схемы

Рассмотрим случай параллельной схемы с одной батареей и тремя резисторами, построенной на клеммной колодке:

Переход от красивой, аккуратной принципиальной схемы к реальной схеме — особенно когда подключаемые резисторы физически расположены линейно на клеммной колодке — для многих неочевидно, поэтому я опишу этап процесса пошагово.Во-первых, начните с чистой принципиальной схемы и всех компонентов, прикрепленных к клеммной колодке, без соединительных проводов:

Затем проследите соединение проводов от одной стороны батареи к первому компоненту на схеме, закрепив соединительный провод между теми же двумя точками на реальной цепи. Я считаю полезным перерисовать провод на схеме другой линией, чтобы указать, какие соединения я сделал в реальной жизни:

Продолжайте этот процесс, провод за проводом, пока не будут учтены все соединения на принципиальной схеме.Было бы полезно рассматривать общие провода в стиле SPICE: сделайте все подключения к общему проводу в схеме за один шаг, убедившись, что каждый компонент, подключенный к этому проводу, действительно имеет соединение с этим проводом, прежде чем продолжить к следующему. На следующем шаге я покажу, как верхние стороны двух оставшихся резисторов соединяются вместе, что является общим с проводом, закрепленным на предыдущем шаге:

Когда верхние стороны всех резисторов (как показано на схеме) соединены вместе, и к положительной (+) клемме батареи, все, что нам нужно сделать, это соединить нижние стороны вместе и с другой стороной батареи:

Обычно в промышленности все провода маркируются цифровыми бирками, а электрические общие провода имеют тот же номер бирки, как и при моделировании SPICE.В этом случае мы можем пометить провода 1 и 2:

.

Еще одно промышленное соглашение — немного изменить принципиальную схему, чтобы указать фактические точки подключения проводов на клеммной колодке. Это требует системы маркировки для самой полосы: номер «TB» (номер клеммной колодки) для полосы, за которым следует другой номер, представляющий каждую металлическую полосу на полосе.

Таким образом, схему можно использовать в качестве «карты» для определения точек в реальной цепи, независимо от того, насколько запутанной и сложной может казаться соединительная проводка для глаз.Это может показаться чрезмерным для простой схемы с тремя резисторами, показанной здесь, но такая деталь абсолютно необходима для построения и обслуживания больших схем, особенно когда эти схемы могут охватывать большое физическое расстояние, используя более одной клеммной колодки, расположенной более чем на одна панель или коробка.

ОБЗОР:

  • A макетная плата без пайки — это устройство, используемое для быстрой сборки временных схем путем вставки проводов и компонентов в электрически общие пружинные зажимы, расположенные под рядами отверстий на пластиковой плате.
  • Пайка — это процесс низкотемпературной сварки, в котором используется сплав свинец / олово или олово / серебро для соединения проводов и выводов компонентов, как правило, с прикреплением компонентов к плате из стекловолокна.
  • Обмотка проводов — это альтернатива пайке, при которой проволока небольшого сечения плотно наматывается вокруг выводов компонентов, а не сварное соединение для соединения компонентов друг с другом.
  • Клеммная колодка , также известная как барьерная планка или клеммная колодка — еще одно устройство, используемое для монтажа компонентов и проводов для построения цепей.Винтовые клеммы или тяжелые пружинные зажимы, прикрепленные к металлическим стержням, обеспечивают точки соединения для концов проводов и выводов компонентов, эти металлические стержни устанавливаются отдельно на кусок непроводящего материала, такого как пластик, бакелит или керамика.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Тепловая конструкция и компоновка резистора для поверхностного монтажа

Мне часто задают вопрос о том, сколько мощности можно безопасно рассеять в резисторе для поверхностного монтажа. Неужто должен быть какой-то предел?

Проблема со слишком большой мощностью в резисторе заключается в том, что он слишком сильно нагревается.Тогда возникает вопрос, насколько он горячий и насколько он слишком горячий?

Поскольку резистор рассеивает мощность, самое горячее место находится на пленке резистора. Затем тепло течет из этой горячей точки в окружающую среду.

Пленки резисторов

прочные и рассчитаны на работу при высоких температурах. Печатные платы и паяные соединения обычно становятся слишком горячими до того, как на резисторной пленке начинают возникать проблемы. Вопросы возникают, когда рабочая температура паяных соединений резисторов выше 95 ° C. Ниже этой температуры на печатных платах FR-4 обычно все в порядке.При какой-то температуре в паяном соединении ниже 120 ° C дела пойдут плохо.

Что именно становится слишком горячим? Есть три возможных слабых места:

Пленка на резисторе: Когда пленка резистора слишком горячая, значение резистора изменяется, обычно сначала немного снижается, а затем сильно возрастает, а затем возникает отказ.

Паяное соединение резистора: Через некоторое время горячее паяное соединение становится хрупким. Потом ломается.

Материал печатной платы: После длительного нагревания материал печатной платы становится черным. Ваш покупатель замечает характерный запах горящей электроники. Тогда доска расслоится, впитает влагу и выйдет из строя. Если паяльная маска черная, эти проблемы труднее изолировать!

Я хочу, чтобы мои паяные соединения работали при температуре ниже 105 ° C. Чтобы иметь запас, я стремлюсь к максимуму 95 ° C. Мои печатные платы могут работать при температуре окружающей среды около 65 ° C.Это оставляет около 30 ° C допустимого повышения температуры для паяного соединения резистора.

Общая идея теплового дизайна состоит в том, чтобы обеспечить путь для перехода тепла от горячего к холодному. Чтобы охладить горячий резистор, лучше всего использовать более широкие дорожки на печатной плате, чтобы улучшить отвод тепла от детали. Также помогают более тонкие печатные платы FR-4 и более толстые медные проводники.

Мое практическое правило

Тепловой расчет был бы проще, если бы мы могли верить, что резисторы всегда оставались достаточно холодными до своей номинальной мощности.Все не так просто. Один инженер-механик однажды сказал мне: «Невозможно свести всю теплопередачу к одному числу». Но всем хочется простого числа. Итак, вот он:

Для резисторов размером от 0402 (1005 метрических) до 0805 (2012 метрических) начните расширять следы при 30 мВт рассеиваемой мощности. Для 0201 (0603 метрическая система) начните с 20 мВт.

Выше этих уровней мощности отметьте на схеме. В примечании должно быть указано, сколько мощности рассеивается и какой ширины должны быть следы.Это документально подтверждает требования на будущее.

В макете не размещайте горячие части рядом друг с другом. Даже если близлежащие горячие части находятся с другой стороны печатной платы, это все равно считается рядом. Две горячие части, расположенные близко друг к другу, становятся почти в два раза горячее, чем одна часть.

Как и все эмпирические правила, если вы не знаете, откуда оно взялось, это может доставить вам неприятности! Читайте дальше, чтобы узнать происхождение.

A Термоанализ Refresher

Чтобы выйти за рамки практического правила, вот краткое напоминание об электрической аналогии теплопередачи.

Термическое сопротивление стержня

Термическое сопротивление по длине стержня аналогично электрическому сопротивлению проводников. После расчета сопротивления R его можно использовать в электрической сети.

В электрической аналогии источник тока моделирует источник питания, заменяя ватты током, указанным в амперах. Источник напряжения представляет фиксированную температуру в градусах вместо вольт. В этом примере 55 ° C — это температура окружающей среды, а источник питания мощностью 30 мВт протекает через резистор 1000 ° C / Вт.По закону Ома это вызывает повышение температуры на 30 ° C. Поскольку резистор подключен к температуре окружающей среды 55 ° C, повышение температуры на резисторе на 30 ° C приводит к температуре источника питания 85 ° C.

С этого момента я предполагаю, что вы уже понимаете основы тепловых моделей. Для получения дополнительной информации см. Эти руководства от TI:

.

Понимание тепловыделения и конструкции радиатора

AN-2020 Тепловой расчет на основе проницательности, а не ретроспективы

DFM для печатных плат HDI

Загрузить сейчас

Анализ резисторов и длинных следов на печатной плате

Важно понимать, что тепло течет от резистора для поверхностного монтажа на подключенные дорожки на печатной плате и от дорожек к силовой плате.Чтобы рассчитать повышение температуры, умножьте мощность резистора на тепловое сопротивление дорожек. Чтобы получить температуру резистора, добавьте это повышение к температуре силовой панели. Если резистор слишком горячий, расширьте дорожку на печатной плате, чтобы он лучше отводил тепло от резистора SMT к плоскости. Цель этого анализа — понять, как предсказать температуру резистора по описанию следов на печатной плате.

Случай, который я собираюсь показать, — это длинный след, который находится над сплошным слоем меди.Тепло проходит через длинную дорожку на печатной плате, через материал FR-4 и затем попадает в пластину питания или заземления. Хотя предположения в этой модели у меня хорошо сработали, их всегда можно улучшить за счет большей сложности.

След «длинный». Это означает, что если бы след был длиннее, он не отводил бы значительно больше тепла. (Короткие следы рассматриваются позже.)

След «узкий». Это означает, что температура по ширине следа одинакова.

Слой меди под следом имеет однородную температуру, которая в данном анализе установлена ​​на ноль. Это проще, потому что повышение температуры легче рассчитать, и позже его можно добавить к фактической температуре медной силовой панели.

Используя эти допущения, схемная модель трассы представляет собой лестничную линию передачи с резисторами.

Тепловая модель для печатной платы Trace

Чтобы решить тепловую проблему, разбейте дорожку на сегменты по ее длине.

Лестничная сеть для измерения теплового сопротивления

Решение для нахождения Rt — это уловка анализа. Поскольку вдоль длинной линии расположено бесконечное количество секций резистора, каждая секция нагружена импедансом Rt.

Это приводит к необычному анализу схемы, потому что Rp — это как сопротивление, обращенное к секции лестничной сети, так и сопротивление нагрузки. Решите уравнения цепи, используя квадратную формулу, и удалите маленькие члены, используя Rf >> Rc.Это приводит к решению для теплового импеданса трассы.

Длина сегмента X не фигурирует в уравнении.

Решение действительно требует «свойств материала», которые представляют собой термическое сопротивление меди и FR-4. Он также включает ширину и толщину следа, а также толщину материала FR-4. Материал FR-4 имеет разную теплопроводность в разных направлениях. Вдоль плоскости плиты тепловое сопротивление ниже, потому что стекловолокно проводит тепло лучше, чем эпоксидная смола.В этом анализе используется вертикальная проводимость.

Давайте подставим некоторые типичные числа и посмотрим, что мы получим:

Теперь вы можете увидеть, откуда взялось эмпирическое правило 30 мВт! Он предназначен для следов толщиной 6 мил, FR-4 толщиной 28 мил и меди на 1,5 унции. Чтобы удвоить допустимую рассеиваемую мощность до 60 мВт, используйте следы 12 мил. Или, если у вас есть более тонкий FR-4 между дорожкой и силовой панелью, тепловое сопротивление уменьшается как квадратный корень из толщины FR-4. Ширина следа — эффективный способ улучшить теплопередачу, поскольку она выходит за рамки функции квадратного корня.Большая ширина дорожки увеличивает горизонтальный тепловой поток за счет большей площади поперечного сечения медной дорожки, а также улучшает вертикальный тепловой поток, создавая большую площадь для передачи тепла через FR-4.

В какой-то момент, когда следы становятся шире, тепловой предел больше не устанавливается паяным соединением. Вместо этого предел будет установлен горячей точкой на пленке резистора. Чтобы оставаться ниже этого предела, не превышайте номинальную мощность резистора, указанную производителем. Или создайте свою собственную тепловую модель, которая включает больше деталей.

Анализ коротких следов на печатной плате

Короткие дорожки также могут хорошо проводить тепло, особенно когда они подключены к силовой плате через переходное отверстие.

Короткая дорожка и переход к силовой плате

Эти термические сопротивления могут быть рассчитаны по той же формуле, которая показана выше в разделе «Термическое сопротивление стержня». В данном случае я игнорирую материал FR-4, потому что он не проводит много тепла. Я учел пустотелое переходное отверстие медной стенкой ограниченной толщины. В некоторых конструкциях для заполнения переходных отверстий используется проводящая эпоксидная смола, чтобы снизить тепловое сопротивление.Этот промежуточный процесс увеличивает стоимость и время изготовления сборки. Он обычно используется в чувствительных конструкциях, таких как светодиодное освещение. Переходные отверстия, заполненные проводящей эпоксидной смолой, могут иметь большое значение в снижении температуры и повышении надежности.

Давайте снова подставим несколько чисел:

Короткая дорожка имеет гораздо меньшее тепловое сопротивление, чем длинная дорожка, поскольку переход к силовой панели представляет собой тепловой путь с меньшим сопротивлением. Это означает, что этот резистор может безопасно рассеивать гораздо больше мощности, но он зависит от этой конкретной схемы! Еще раз, когда рассеиваемая мощность высока, сделайте пометку на схеме, чтобы не забыть о тепловых функциях этой короткой кривой.

Руководство по цветовым кодам резистора

| Блог Simply Smarter Circuitry

Цветовая кодировка резистора

может оказаться непростой задачей. Знание того, какие цветовые коды резисторов соответствуют определенным значениям сопротивления, может означать экономию сотен долларов! Многие из наших резисторов на нашем сайте продаются по цене 0,10 доллара США или меньше, поэтому вы можете себе представить, насколько недорогой может быть замена одного резистора с правильными инструментами по сравнению с заменой всей печатной платы в сборе.

Для получения дополнительной помощи в определении сопротивления по цветовой кодировке резистора взгляните на наш удобный калькулятор цвета резистора , который свяжет вас напрямую со страницами соответствующих резисторов, если таковые имеются.

Если вы ищете электронные компоненты со скидкой, загляните на нашу новую страницу «Распродажа на складе», где цены на товары со скидкой до 90%.

Иногда бывает сложно определить цвета сгоревшего резистора. Следует иметь в виду, что вы всегда должны снимать резистор с платы перед измерением его сопротивления с помощью мультиметра, если вы не уверены в значении. Причина этого в том, что вы хотите убедиться, что существует только один путь между выводами вашего измерителя и проводом через резистор, если вы измеряете на незнакомой плате, могут быть следы, которые ведут к другим путям небесконечного сопротивление между ногами, искажающее фактическое измеренное значение.

Полезное, часто используемое руководство можно найти ниже. Как вы увидите, вы можете встретить резисторы с 4, 5 и 6 полосами. Имейте в виду, что цвета и соответствующие числовые значения не меняются между этими резисторами, все, что изменяется, — это положение множителя и допуск.

Руководство по цветовым кодам резисторов для 4-х, 5-ти, 6-ти диапазонов

Запоминание этих цветовых кодов резисторов может быть непростой задачей. Один полезный трюк, который вы, возможно, практиковали в школе, — это придумать в помощь мнемонику.Одна из наших любимых мнемоник, вдохновленная русскими, которая интерпретирует цветовую кодовую таблицу во фразу:

(0) Плохое (1) Пиво (2) Гниль (3) Наши (4) Молодые (5) Кишки (6) Но (7) Водка (8) Пойдет (9) Хорошо

0-черный

1-коричневый

2-красный

3-оранжевый

4-желтый

5-зеленый

6-синий

7-фиолетовый

8-серый

9-Белый

Хотя это и не электронная тематика, мнемоника определенно облегчила нам, специалистам по схемам, запоминание цветовых кодов резисторов.Следует иметь в виду, что мнемоника применяется только к первым нескольким полосам резисторов, последние две полосы всегда являются множителем (от 2-го до последнего) и допуском (последним). Обязательно используйте изображение выше, чтобы определить, какие цвета соответствуют каким значениям, и не полагайтесь на мнемонику. Мы надеемся, что эта статья оказалась для вас полезной, и если вы хотите купить резисторы или другие компоненты, загляните на нашу страницу с разрешениями на компоненты электроники.

Десятилетняя плата программируемых резисторов

— журнал DIYODE

При создании прототипа новой схемы, повторной калибровке старой схемы или, возможно, даже при обратном проектировании схемы декадная плата резисторов может быть удобным инструментом для определения идеального номинала резистора.

Резисторы

— это наиболее распространенный компонент, который вы встретите на большинстве печатных плат. В предыдущих выпусках мы объяснили основное назначение и использование резисторов: ограничение протекания тока, выработка напряжения из протекающего тока, формирование делителя напряжения или вместе с конденсатором или катушкой индуктивности в качестве схемы синхронизации.

Мы также говорили о сопротивлении как о результате четырех физических мер; длина, площадь поперечного сечения, используемый материал и температура. R = ρ × L / A, но температурная формула немного сложнее.

Мы также показали вам набор схем и методов расчета того, что происходит в схемах, в основном с использованием закона Ома (V = IR и т. Д.) И правила мощности (P = VI и т. Д.).

Экспериментатор может захотеть определить эффекты замены одного резистора другим номиналом. Это может быть попытка увеличить коэффициент усиления усилителя или напряжение от источника питания, или откалибровать инструмент, или многие другие вопросы, которые может придумать хороший экспериментатор. Может быть, просто посмотреть, что делает этот резистор!

Конечно, существует риск того, что изменение номинала резистора может вывести из строя дорогостоящее электронное устройство, с которым мы играем, но тогда, когда это нас остановило?

ВНИМАНИЕ: интенсивность и громкость ругательства, исходящего от экспериментатора, прямо пропорциональны оценке экспериментатором стоимости уничтоженного предмета; и обратно пропорционально времени, которое потребовалось для возникновения сбоя.(Многие экспериментаторы владеют более чем одним общим языком.)

Предполагается, что для каждой модификации экспериментатор должен попытаться оценить степень любого возможного повреждения, включая возможное высвобождение энергии, компоненты, которые будут затронуты, относительную стоимость всех компонентов, находящихся под угрозой, стоимость их замены и сложность замены, или даже источник, и стоимость очистки, чтобы отремонтировать, если возможно, обугленные остатки печатной платы и корпуса.Приняв меры предосторожности, продолжайте.

Как правило, домашний экспериментатор будет использовать несколько доступных значений, часто бывших в употреблении из прошлых проектов или удаленных из различных схем «доноров органов». Значения считываются из цветового кода резистора или измеряются омметром, когда экспериментатор не удосужился изучить простые цветовые коды (ранее объяснялось в вопросе 3).

Другой распространенный метод — использовать потенциометр и отрегулировать настройку на исходное значение резистора с помощью мультиметра перед заменой исходного резистора.Когда требуется только более низкое значение сопротивления, «горшок» можно подключить к резистору и регулировать до тех пор, пока не будет достигнут правильный эффект.

Потенциометрический метод.

Затем измеряется сопротивление потенциометра, помня, что он был включен параллельно, поэтому любую замену нужно будет припаять к оригинальному резистору. В противном случае исходный резистор должен быть удален и заменен новым значением, рассчитанным на основе параллельного эквивалента исходного резистора и потенциометра.Все становится немного беспорядочно, и трудно избежать изменения настройки кастрюли до того, как она будет измерена.

Есть два метода, которые регулярно использовались для создания сопротивления «коммутируемого доступа». Первый использует десятипозиционный поворотный переключатель для каждой декады сопротивления с девятью резисторами того же номинала, припаянными между контактами поворотного переключателя.

Если требуется сопротивление от 1 Ом до почти 10 МОм, то следует использовать 7 переключателей, соединенных с проводом 9 × 1 МОм + 9 × 100 кОм + 9 × 10 кОм + 9 × 1 кОм + 9 × 100 Ом + 9 × 10 Ом + 9 × 1 Ом. .Производителю может понравиться еще одна декада с 9 x 0,1 Ом, но проблема в том, что контактное сопротивление переключателя и проводки будет близко к этому значению.

Несмотря на то, что он удобный, он большой и неуклюжий, но достаточно надежный, если с ним не плохо обращаться.

Меньшая и более дешевая версия может быть изготовлена ​​с использованием печатной платы, набора контактных разъемов, по одному на каждую полосу, и 9 наборов резисторов, по одному на каждую полосу. Эта схема точно такая же, как и для схемы поворотного переключателя, но вместо переключателей в ней используются контактные заголовки и перемычки.

Любая версия требует некоторого изгиба ножек резисторов и их пайки на печатной плате или переключателях. Версия для печатной платы не требует корпуса, и полученная печатная плата становится частью вашего набора инструментов.

Для студентов, изучающих электронику или естественные науки, и их учителей, это отличное упражнение по пайке, обеспечивающее полезные практические навыки, определение значений сопротивления по цветовым кодам, сгибание и подгонку компонентов, множество практик пайки, включая подготовку и последующую очистку, и визуальный осмотр работы.(4 x 9 x 7 + 2 = 254 паяных соединения для 7-полосной печатной платы).

В лабораторном помещении плата ведет к зданию схемы и особенно связана с мостом Уитстона, который является отличным учебным пособием для введения в сложные схемы. Схема моста Уитстона и объяснение будут включены в конце этой статьи.

Для каждой полосы последовательно подключено 9 резисторов. Если взять полосу «Ом», последовательно подключенные резисторы 9 × 1 Ом, что в сумме составляет 9 Ом, если только мои математические выкладки не подвели меня.Все соединения соединены со штифтами на одной стороне штыревой головки размером 2 ряда × 10.

Верхний вывод подключается к первому резистору, затем 8 стыков между 9 резисторами подключаются к соответствующим 8 выводам между двумя концами, и, наконец, свободный конец последнего резистора подключается к последнему выводу.

Все выводы на другой стороне контактной колодки соединены вместе, образуя один вывод блока резисторов. Верхний вывод резисторов — это другой вывод блока резисторов.Банки резисторов подключаются последовательно этими двумя клеммами.

Повторяя эти шаги, вы в конечном итоге получите семь банков, которые я обычно использую, или больше, если вам нужно больше банков, возможно, включая 9 x 10 МОм.

Хотя мне кажется, что печатная плата не предназначена для этой цели, ее можно легко использовать в качестве делителя напряжения. По крайней мере, любые два резистора в любом блоке можно использовать, поместив перемычки между двумя и третью между ними, чтобы сделать равное разделение, или используя два резистора на одной стороне, чтобы сделать разделение на 1/3, и так далее.

Мост Уитстона — очень простая трасса с часто слишком сложным объяснением. Я постараюсь сделать это простым.

Осмотрите показанный здесь простой мост Уитстона с четырьмя резисторами. RM — резистор умножителя; иногда называемый резистором диапазона. Его значение сравнивается со стандартным резистором RS. Два нижних — это переменный резистор RV и неизвестный резистор RU.

Каждая пара резисторов имеет соотношение, определенное математически, и если все резисторы равны, все 1: 1, то ток не будет течь через мост в середине.Это означает, что мост Уитстона сбалансирован.

Это также означает, что, поскольку через мост не протекает ток, соотношение между RM и RV такое же, как соотношение между RS и RU. Если RM равно RS, то RV равно RU.

Мост Уитстона одно время был очень распространенным инструментом в научных лабораториях для довольно точного измерения неизвестных сопротивлений, даже резисторов очень низкого номинала.

Поскольку ток может протекать через мост в любом направлении, схема является типичным примером «простой» или сложной схемы для начинающих.

Потенциометр, добавленный в серию с амперметром, снижает чувствительность и защищает измеритель. Как показано на рисунке, можно также использовать встречные диоды.

Также RM теперь имеет ряд резисторов диапазона или множителей. Если RM в десять раз больше RS, то RV должен быть в десять раз больше RU, чтобы соотношения оставались неизменными.

Использование нашей платы резисторов для RV позволяет нам определять значение RU с той же точностью, что и наш выбор резистора, который когда-то был намного лучше, чем мультиметры того времени.

Проект моста Уитстона, разработанный много лет назад компанией Electronics Australia.

Требуемые детали:

Клеммная колодка *
Резисторы 9 x 1 Ом 1 / 4Вт * R7686
Резисторы 9 x 10 Ом 1 / 4Вт * R7510
9 x 100 Ом 1 / 4Вт Резисторы * R7686 R7534 Резисторы 1 кОм 1 / 4Вт * R7558
Резисторы 9 x 10 кОм 1/4 Вт * R7582
Резисторы 9 x 100 кОм 1 / 4Вт * R7606 P2032B
Полосы заголовка P5410
2 штыревых перемычки * P5450

* Указано количество, возможна продажа упаковками.Core Electronics обеспечивает необходимые значения в больших пакетах многозначных резисторов.

Давайте проведем вас через сборку и пайку печатной платы.

Здесь нет ничего нового, но поскольку я предлагаю использовать его для обучения будущих инженеров, я собираюсь выделить немного времени и еще несколько слов для описания.

На этой плате нет ничего чувствительного к статическому электричеству, хотя молния, без сомнения, отгрызла бы ее углы, если бы появилась такая возможность. Поэтому создание этой печатной платы — хорошая практика для учащихся.

Достаньте паяльник и убедитесь, что он чистый, особенно жало, но также и ствол. Убедитесь, что наконечник подходит для работы. Не используйте большие подсказки для маленьких компонентов или маленькие подсказки для больших компонентов. У некоторых из вас будет только один наконечник, и, следовательно, у них не будет выбора, но все же попытайтесь найти подходящий утюг для той работы, которую вы хотите выполнять.

Убедитесь, что у вас есть подходящий припой для работы. Я все еще использую олово / свинец 60/40, но бессвинцовый припой (99,3% олова, 0.7% меди) сегодня рекомендуется. Требуется немного больше внимания, но вероятность отравления свинцом меньше. Я использую припой 0,7 мм, но эта работа подходит для диаметра 1 мм.

Накладка на печатную плату Печатная плата снизу

Очистите плату изопропиловым спиртом или даже небольшим количеством метилированного спирта, но имейте в виду, что он оставит крошечные кристаллы по всей печатной плате. Правильный очиститель для работы намного лучше.

Проверьте плату на наличие медных или паяных перемычек, отсутствующих или потрескавшихся дорожек.Сегодня они очень редки для серийно выпускаемых печатных плат, но всегда полезно проверить печатную плату перед тем, как начать.

Используйте тиски для печатных плат, если они у вас есть, но поскольку эта работа в основном плоская, кусок гофрированного картона защитит скамейку или ламинированный стол мамы от повреждений при пайке.

Студенты должны уметь пользоваться тисками для пайки / печатных плат, если это возможно, так как они готовят студента к промышленной практике. Естественно, для любого, кто конструирует печатные платы, эти «руки помощи» просто упрощают пайку печатных плат.Они помогут избежать попадания тепла и припоя в нежелательные места.

  1. Протрите утюг, смочите его небольшим количеством припоя и еще раз протрите.
  2. Приложите наконечник к обеим припаянным частям, чтобы нагреть их вместе. (На более крупных компонентах с более толстой секцией я нагреваю компонент в течение некоторого времени перед нагреванием дорожки печатной платы.)
  3. Поместите припой между тремя, дорожкой печатной платы, контактом и паяльником, пока припой не расплавится, и нанесите больше припоя вокруг ножки и контактной площадки, чтобы вся контактная площадка была влажной, а также контакт / ножка / провод, и удалите припой. .
  4. Посмотрите, как припой образует «мениск» или галтель между контактной площадкой и ножкой. Филе не должно выступать, но должно немного провисать между проволокой и подушечкой.
  5. На печатных платах со сквозными отверстиями некоторое количество припоя потечет вниз по отверстию, и его, возможно, потребуется снова заполнить.
  6. Снимите утюг и сразу же сделайте следующий стык или протрите утюг, намочите его и положите обратно.

Большинство журналов и веб-сайтов по электронике рекомендуют процесс, известный как «Аппаратное, пассивное, активное», что означает, что мы сначала припаиваем аппаратное обеспечение, поскольку оно является наиболее прочным и наименее чувствительным к нагреву и статическому электричеству.

Поместите один разъем в его положение на печатной плате так, чтобы все его штыри были в отверстиях, и осторожно переверните печатную плату. Если вы используете тиски для печатных плат, жатка может просто выпасть, если перевернуть ее полностью, поэтому поворачивайте ее только вертикально.

Припаяйте один штифт к одному концу разъема, затем изолированным пальцем, т. Е. Не касаясь штифта, который «скоро станет очень горячим», или с помощью отвертки и т. Д. Переплавьте припой, прижимая разъем штыря к печатной плате. и дайте припою затвердеть.Заголовок должен быть плотно прижат к печатной плате.

Припаяйте противоположный угол, убедившись, что контактный разъем все еще прилегает к печатной плате на этом конце. Затем, когда вы убедитесь, что контактный разъем правильно установлен, припаяйте все оставшиеся контакты. Повторите этот процесс для всех коннекторов и двухконтактной клеммы.

Некоторые люди, особенно любители, предпочитают спаять все соединения, а затем отрезать лишнюю длину каждой ножки. Во многих промышленных мастерских используются специальные ножницы, которые отрезают и сгибают открытый конец ножки, чтобы он не выпал, а затем припаивают конец обнаженной ножки, чтобы железная проволока не подверглась коррозии.Правильно, разве магнит не улавливает ваши резисторы!

ПАССИВЫ

После того, как все оборудование припаяно к печатной плате, следуют пассивные элементы, то есть резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, поскольку они достаточно надежны и в основном нечувствительны к статическому электричеству. Некоторые конденсаторы могут быть повреждены, если вокруг достаточно статического электричества, но эта плата идеально подходит для обучения, поскольку есть только резисторы, и их много.

У каждого резистора должны быть очищены ножки, особенно если они не новенькие из полиэтиленового пакета.Вы можете прорезать прорезь в резине с чернилами и протащить ножку резистора, чтобы очистить ее, или, в качестве альтернативы, используйте губки для мочалки 3M, чтобы протянуть ножки резистора для очистки.

Таким образом, выводы резистора должны быть аккуратно согнуты, все точно так же, предпочтительно вокруг зажимного приспособления или плоскогубцев. Jaycar, Altronics, Core и т. Д. Продают соответствующие инструменты и приспособления для гибки, либо приспособления можно загрузить и напечатать на 3D-принтере.

Итак, согните ножки резистора так, чтобы они совпали с отверстиями в печатной плате.Вы также можете сесть и установить все резисторы за один раз, оставив их небольшими стопками каждого номинала. Убедитесь, что у вас есть 9 значений каждого значения, и мы готовы загрузить доску; т.е. поместите компоненты на печатную плату.

Как и в случае с контактными разъемами, компоненты склонны к выпадению, но небольшая хитрость заключается в том, чтобы согнуть ноги в стороны при нагрузке каждого резистора.

Помните, о чем мы говорили ранее. Ножки можно отрезать, оставив около миллиметра для пайки, или сначала припаять, а затем отрезать.Если они обрезаны правильно, вы не должны поцарапаться или порезаться за концы ножек, но помните, что острые концы проволоки могут сделать разрез более неприятным, чем разрез бумаги.

ТЕСТИРОВАНИЕ

На этом этапе пришло время протестировать плату и, при необходимости, изучить любые проблемы. Конечно, мы должны быть уверены на 100% во всем, что мы сделали, но это приятно доказать.

Без перемычек на печатной плате, при условии, что вы использовали 7 блоков резисторов предоставленной нами печатной платы, мультиметр должен показать в сумме 9 × 1 МОм + 9 × 100 кОм + 9 × 10 кОм + 9 × 1 кОм + 9 × 100 Ом + 9 × 10 Ом + 9 × 1 Ом = 9 999 999 Ом.Однако с резисторами 1% все они могут быть на 1% выше (10 099 998,99 Ом) или на 1% ниже (9 900 989,1 Ом) или где-то посередине.

Итак, это по-прежнему удобный инструмент, но помните о его потенциальных возможностях. При достаточно большом количестве образцов статистически он должен соответствовать почти ожидаемому результату, но статистика — это не инженерия.

После измерения общего сопротивления с помощью мультиметра, который также предполагает некоторую погрешность, запишите его, и если оно находится между вышеуказанными значениями, возможно, все в порядке.

Затем измерьте и запишите каждый декадный банк, который должен составлять 9 МОм, 900 кОм, 90 кОм, 9 кОм, 900 Ом, 90 Ом и 9 Ом соответственно, все +/- 1%. Маловероятно, что у вас будут какие-то большие ошибки, а если да, возможно, у вас не тот резистор в этом банке. Проверьте цветовую кодировку всех резисторов в банке.

Если вы все еще обнаруживаете необъяснимую ошибку, вы можете измерить каждый резистор в последовательной цепи. В конце концов, схема является последовательной. Если концы не соединены, то при установке щупов мультиметра на одном резисторе будет обнаружен только один путь, и считываемое сопротивление должно быть сопротивлением выбранного резистора.

ОЧИСТКА

Если вы еще не обрезали все ноги до нужной длины, сделайте это сейчас. Осмотрите все паяные соединения в поисках меток припоя, шипов, перемычек, сухих соединений и т. Д. Даже опытные профессионалы в области пайки могут совершать ошибки, и им никогда не разрешается их забывать!

Сухие соединения — это соединения, которые перемещались, когда припой находился в пластическом состоянии, между твердым и жидким. Результат — кристаллический вид, часто с явными трещинами в припое.

Вам следует переплавить любое сухое соединение, но при пайке с высокой надежностью соединение будет всасываться и перепаяться свежим припоем.

После завершения пайки можно использовать растворитель флюса для смывания любых остатков флюса, а иногда можно нанести «конформное» прозрачное покрытие для защиты припоя от коррозии или химического воздействия.

Надеюсь, к этому моменту вы уже уверены в своей доске сопротивления, но как вы ее используете?

Допустим, вам нужно сопротивление, равное 2018 году.У вас должна быть контактная перемычка для каждого блока резисторов и хотя бы одна запасная.

Для тестирования с обратной связью подключите мультиметр к двум контактам клемм печатной платы. Первоначально вы должны получить 9 999 999 Ом +/- любая ошибка. Пока не беспокойтесь об ошибке.

Вам не потребуется никакого сопротивления для 1 МОм, 100 кОм или 10 кОм, поэтому контактную перемычку можно разместить в верхней части контактного разъема для этих банков, таким образом замкнув каждый весь банк. Показание мультиметра должно быть 9,999 Ом +/-.

Для банка 1 кОм переместите перемычку на два положения вниз, и сопротивление мультиметра должно показывать 2999 Ом +/- ошибка. Снова мы разберемся с любой ошибкой в ​​конце.

Банк 100 Ом должен быть закорочен, чтобы теперь показание стало 2099 Ом +/- ошибка.

Установка блока резисторов 10 Ом для второй пары контактов и 1 Ом для второго последнего набора контактов должна, если все резисторы были исправны, дать показание 2018 Ом.

Конечно, нам должно так повезти!

Очень вероятно, что будет ошибка, поскольку мы использовали резисторы 1%.2018 +/- 1% = от 1998 Ом до 2038,18 Ом. У вас должно быть значение где-то между этими пределами, но если появилось первое значение, 1998 Ом, вам на 20 Ом меньше требуемого 2018 Ом. Увеличьте банк 10 Ом на 20, считайте значение еще раз и регулируйте таким образом, пока не получите желаемое значение.

Аналогично. если бы значение было 2038, хотя мы ничего не можем поделать с 0,18 Ом, мы можем уменьшить банк 10 Ом на 30 Ом, верно? Ну нет, потому что у нас изначально было только 10 Ом. Нам нужно изменить банк 1000 Ом с 2000 Ом на 1000 Ом и увеличить банк 100 Ом до 900 Ом.Затем измените банк 10 Ом на 90 Ом и еще раз проверьте показания, которые все еще могут быть ошибочными, потому что теперь мы имеем дело с другими резисторами.

Это может звучать плохо, может быть сложно, но мы рассматриваем худшие сценарии развития событий. На самом деле такие крайние ошибки встречаются редко, и процесс легче сделать, чем объяснить.

Что делать, если вам нужно изменить значение в цепи под напряжением, т. Е. В рабочей цепи, с которой нельзя работать в цепи с напряжением выше 50 В.Наилучшая процедура зависит от схемы, и некоторые из них следует отключить перед настройкой.

Другие можно регулировать, но только одно значение резистора за раз. Лучший способ сделать это — иметь запасную перемычку и установить ее на новое значение, прежде чем снимать старую перемычку. Желательно, чтобы у вас было несколько запасных перемычек, и опыт научит вас трюкам, которые мы в DIYODE, возможно, даже не подумали рассказать вам.

Одним из распространенных применений такого типа плат было определение номинала резистора, который идеально подходил бы для установки определенной частоты в генераторе.Он также широко использовался при калибровке некоторых приборов на промышленных объектах.

Как насчет аналогичной печатной платы для стандартных резисторов или конденсаторов?

ДЛЯ ПЕДАГОГОВ Этот проект представляет собой экономичный и образовательный инструмент для ваших учеников. Десятичная плата действительно может быть построена без печатной платы, однако она обеспечивает более надежную конструкцию и лучшее общее понимание того, что происходит. Файлы печатных плат включены в цифровые ресурсы для загрузки, чтобы приобрести количество печатных плат в соответствии с вашими требованиями у любого поставщика, который вы, возможно, захотите использовать.

Режимы отказа чип-резистора

| Основы электроники

Повреждение толстопленочных резисторов из-за скачков напряжения

Скачки — это большие напряжения или токи, мгновенно прикладываемые к цепям. Хорошо известные примеры включают молнии и статическое электричество.

Перенапряжение, приложенное к резистору, может повлиять на характеристики сопротивления из-за чрезмерного электрического напряжения или привести к повреждению (наихудший сценарий).

Повышение устойчивости к скачкам напряжения

Один из методов повышения устойчивости к перенапряжениям объясняется ниже.

  • Используйте материалы с высокой устойчивостью к скачкам напряжения
  • Увеличьте расстояние между электродами, минимизируя повреждение стружки за счет более плавного градиента потенциала.

Увеличение размера кристалла увеличивает расстояние между электродами и обеспечивает большее сопротивление перенапряжению, но требует большей монтажной площади.

Для комплектов с недостаточным пространством на плате, требующих дальнейшей миниатюризации, но нуждающихся в защите от скачков напряжения

Чип-резисторы с защитой от перенапряжения обеспечивают превосходное сопротивление перенапряжению при компактных размерах.

ESD Test (EIAJ Compliant) Модель человеческого тела
Тип Размер Гарантированное значение сопротивления скачку напряжения
ESR01 1005 мм
(0402 дюйма)
2кВ
ESR03 1608 мм
(0603 дюйма)
3кВ
ESR10 2012 мм
(0805 дюймов)
3кВ
ESR18 3216 мм
(1206 дюймов)
3кВ
ESR25 3225 мм
(1210 дюймов)
5кВ
LTR10 2012 мм
(0805 дюймов)
3кВ
LTR18 3216
(1206 дюймов)
3кВ
LTR50 5025 мм
(2010 дюймов)
3кВ
LTR100 6432 мм
(2512 дюймов)
3кВ

Антипомпажные чип-резисторы ROHM:

  1. Используйте материалы, обеспечивающие превосходную устойчивость к скачкам напряжения
  2. Использовать запатентованную конструкцию резистивного элемента, которая сводит к минимуму повреждение микросхемы, обеспечивая плавный градиент потенциала.
Чип-резисторы

ROHM отличаются улучшенными характеристиками мощности и измененной формой элемента для достижения более высокой номинальной мощности по сравнению с обычными типами.

Размер Серия ESR MCR серии
1005 0,2 Вт 0,063 Вт
1608 0,25 Вт 0,1 Вт
2012 0,4 Вт 0,125 Вт
3216 0,33 Вт 0,25 Вт
3225 0,5 Вт 0,25 Вт
5025 0.5 Вт

Серии ROHM ESR и LTR обеспечивают улучшенные характеристики устойчивости к импульсным перенапряжениям и более высокую номинальную мощность при сохранении размеров.

Модельный ряд

Деталь № Размер Номинальная мощность
(70 ℃)
Максимальное напряжение элемента

(В)
Сопротивление
Допуск
Температурный коэффициент сопротивления
(ppm / ℃)
Диапазон сопротивления Рабочая температура.Диапазон (℃) Соответствует автомобильной промышленности
(AEC-Q200)
SDRS серия
НовоеSDR03 1608 1/4 Вт
(0,25 Вт)
150 Дж (± 5%) ± 200 1 ~ 10 МОм (серия E24) -55 ~
+155
Есть
F (± 1%) ± 200
± 100
1 9,76 Ом (серия E24,96)
10 ~ 10 МОм (серия E24,96)
D (± 0.5%) ± 100 10 ~ 1 МОм (серия E24,96)
ESR Серия
ESR01 1005 1/5 Вт
(0,2 Вт)
50 Дж (± 5%) + 500 / -250
± 200
1 Ом ~ 9,1 Ом (серия E24)
10 Ом ~ 10 МОм (серия E24)
-55 ~
+155
Есть
F (± 1%) ± 100 10 Ом 976 кОм (E24,96Series)
1 МОм ~ 2.2 МОм (серия E24)
ESR03 1608 1/4 Вт
(0,25 Вт)
150 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 10 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 200
± 100
1 Ом ~ 9,76 Ом (серия E24,96)
10 Ом ~ 10 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
ESR10 2012 2 / 5W
(0.4 Вт)
150 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 30 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 10 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
ESR18 3216 1/3 Вт * 1
(0,33 Вт)
200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 15 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 10 МОм (серия E24,96)
D (± 0.5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
ESR25 3225 1/2 Вт * 1
(0,5 Вт)
200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 10 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 10 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR Серия
LTR10 2012 1 / 4W
(0.25 Вт)
150 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) -55 ~
+155
Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR18 3216 3/4 Вт
(0,75 Вт)
200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0.5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR50 5025 1 Вт 200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24, 96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR100 6432 2 Вт 200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0.5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)

※ E24 : Стандартная продукция / E96 : Продукция под заказ

※ По ​​вопросам коммерческой продукции обращайтесь к представителю ROHM

Нарушение сопротивления из-за трещин припоя

Почему возникают трещины в припое?

Чип-резисторы монтируются на платах с использованием припоя, что позволяет использовать их в различных средах. Также возможна работа как при высоких температурах (> 100 ° C), так и при низких температурах (<-40 ° C).

Разница в степени сжатия (коэффициент теплового расширения) из-за температуры между подложкой из оксида алюминия (используемой в качестве основы в толстопленочных резисторах) и стеклосодержащей эпоксидной смолой FR-4 (обычно применяемой в монтажных платах). при чрезмерном напряжении во время повторяющихся температурных циклов, что приводит к растрескиванию кромки припоя на стыке между материалами.

Материал Коэффициент теплового расширения
(10 -6 / ℃)
Глинозем 7.1
FR-4
(Стекло-эпоксидная смола)
14

※ Выделено для изображения

※ Фото толстопленочного резистора

Из-за напряжения, возникающего из-за сжатия чипа, большее расстояние между электродами или больший размер чипа считается невыгодным.

Предотвращение трещин припоя

Трещины припоя можно предотвратить, уменьшив расстояние между электродами или уменьшив размер кристалла.Однако часто существует компромиссное соотношение между электрическими характеристиками, такими как размер кристалла, номинальная мощность и максимальное напряжение элемента.

Как правило, значения характеристик имеют тенденцию к уменьшению по мере уменьшения размеров продуктов.

Повышение надежности соединений

Некоторые пользователи стремятся повысить надежность соединения, чтобы предотвратить образование трещин при пайке без ущерба для технических характеристик, таких как номинальная мощность, или хотели бы увеличить номинальную мощность за счет увеличения размера кристалла без снижения надежности соединения.

Напротив, типы с широкими клеммами уменьшают расстояние между электродами, сохраняя при этом размер.

Трещины припоя не возникли во время реальных испытаний на циклическое изменение температуры.

Условия испытаний:
JIS C 5201-1 сек Соответствие 4.9

Условия: -40 ℃:
30 мин / + 125 ℃: 30 мин
Воздушный слой 3000 циклов

Испытательная плата:
FR-4

Припой:
Sn / 3.0Ag / 0,5 Cu (t = 0,100 мм)

Широкая конструкция клемм увеличивает длину пути отвода тепла, повышая номинальную мощность.

Размер Серия LTR MCR серии
2012 мм
[0805 дюйма]
0,25 Вт 0,125 Вт
3216 мм
[1206 дюймов]
0,75 Вт 0,25 Вт
5025 мм
[2010 дюйм]
1 Вт 0.5 Вт
6432 мм
[2512 дюймов]
2 Вт 1 Вт

Использование серии LTR с широкими выводами позволит предотвратить трещины припоя и увеличить номинальную мощность. Кроме того, достигается высокая устойчивость к скачкам напряжения, что обеспечивает повышенную надежность.

См. Повреждение толстопленочных резисторов из-за скачков напряжения

Модельный ряд
Деталь № Размер Номинальная мощность
(70 ℃)
Максимальное напряжение элемента

(В)
Сопротивление
Допуск
Температурный коэффициент сопротивления
(ppm / ℃)
Диапазон сопротивления Рабочая температура.Диапазон (℃) Соответствует автомобильной промышленности
(AEC-Q200)
LTR10 2012 1/4 Вт
(0,25 Вт)
150 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) -55 ~
+155
Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR18 3216 3 / 4W
(0.75 Вт)
200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR50 5025 1 Вт 200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0.5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
LTR100 6432 2 Вт 200 Дж (± 5%) ± 200 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24) Есть
F (± 1%) ± 100 1 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)
D (± 0,5%) ± 100 10 Ом ~ 1 МОм (серия E24,96)

* 1 Пожалуйста, свяжитесь с представителем ROHM по поводу продуктов большой мощности.
※ E24 : Стандартное изделие / E96 : Изделие под заказ

Сульфурация резистора

Компоненты серы присутствуют в атмосфере в различных формах, например, в выхлопных газах транспортных средств и газах, выбрасываемых из горячих источников. Эти компоненты адсорбируются металлическими поверхностями, где постепенно вступают в реакцию.

В толстопленочных чип-резисторах газообразная сера из воздуха может попадать в зазор между защитным слоем и покрытием, постепенно вступая в реакцию с внутренним серебряным (Ag) электродом с образованием сульфида серебра (Ag2S).(См. Рисунок ниже.) Это приведет к отсоединению внутренних электродов, что приведет к выходу из строя. Этот режим отказа называется отключением из-за сульфида.

Резисторы Конструкция платы

— Резисторы припаяны на расстоянии 1 см от платы Конструкция платы

— Резисторы припаяны на расстоянии 1 см от платы — Обмен электротехническими стеками
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  1. 0
  2. +0
  3. Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 493 раза

\ $ \ begingroup \ $

У меня есть пара студийных мониторов с питанием 8-летней давности, которые недавно начали шипеть в течение 5-10 минут после включения, а не полного выключения.Виной всему были плохие крышки, которые я заменяю. Во время работы я заметил, что от мостового выпрямителя выходят два больших резистора, расположенных таким образом, что они находятся на расстоянии 1 см вертикально от платы. Мне было интересно, есть ли причина для такой пайки резисторов или других компонентов?

Создан 13 окт.

AlexAlex

25422 серебряных знака1010 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 4 \ $ \ begingroup \ $

Резисторы разнесены от печатной платы, чтобы обеспечить лучшее охлаждение.

Одним из побочных преимуществ этого является уменьшение или устранение теплового повреждения печатной платы.

Часто можно увидеть обесцвеченную печатную плату под и вокруг резисторов, которые нагреваются. Размещение резистора на удалении от платы помогает поддерживать резистор в холодном состоянии, а также сводит к минимуму обесцвечивание и повреждение платы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.