Сравнительные размеры чип резисторов
Резисторные сборкиПодстроечные резисторы для поверхностного монтажа
ТерморезисторыМаркировка SMD резисторов ряда E24 с отклонением номинала 5%
| Электронный каталог
Корзина Корзина пуста |
Маркировка SMD резисторов
- Подробности
- Категория: Справочные данные
- Опубликовано 04.06.2015 17:22
- Автор: Admin
- Просмотров: 9139
В основу маркировки SMD резисторов положена буквено-цифровая кодировка.
SMD резисторы с типоразмером 0402 маркировки не имеют, остальные маркируются способом изложено ниже.
Подробнее о размерах SMD компонентов
Если резисторы имеют допуск 2%, 5%,10% то их маркировка имеет 3 цифры, первые две это мантисса последующий это степень десятичного числа. Таким образом происходит маркировка сопротивления в Омах.
Пример четырех значной маркировки smd резисторов:
Если на SMD-резисторе код 1006 или 106. Первые две цифры -мантисса 10, последующая 6-степень по основанию 10. В итоге получаем 10×106=10000000 Ом или 10 МОм.
Если в обозначение встречается латинская буква «R» то это означает что имеется дробная часть.
Пример:
R470 = 0.47 Ом
SMD резисторы с типоразмером 0805 и более имеющие точность 1% используют 4-х цифровое обозначение, первые 3 цифры означают мантиссу, а 4-я это степень десятичного основания.
Пример обозначения с четырьмя цифрами
4501=450×101=4500=4,5 кОм.
Если резисторы имеют типоразмер 0603 и допуск 1%, то первые две цифры это мантисса, а буква означает множитель с десятичным основанием.
Пример обозначения с 2-мя цифрами и буквой
05R — это мантисса равная 110, а R означает 101 05R=110×101=1100 Ом = 1,1 кОм.
Код | Значение | Код | Значение | Код | Значение | Код | Значение |
01 | 100 | 13 | 133 | 25 | 178 | 37 | 237 |
02 | 102 | 14 | 137 | 26 | 182 | 38 | 243 |
03 | 105 | 15 | 140 | 27 | 187 | 39 | 249 |
04 | 107 | 16 | 143 | 28 | 191 | 40 | 255 |
05 | 110 | 17 | 147 | 29 | 196 | 41 | 261 |
06 | 113 | 18 | 150 | 30 | 200 | 42 | 267 |
07 | 115 | 19 | 154 | 31 | 205 | 43 | 274 |
08 | 118 | 20 | 158 | 32 | 210 | 44 | 280 |
09 | 121 | 21 | 162 | 33 | 215 | 45 | 287 |
10 | 124 | 22 | 165 | 34 | 221 | 46 | 294 |
11 | 127 | 23 | 169 | 35 | 226 | 47 | 301 |
12 | 130 | 24 | 174 | 36 | 232 | 48 | 309 |
S | 10-2 | R | 10-1 | A | 100 | B | 10+1 |
49 | 316 | 61 | 422 | 73 | 562 | 85 | 750 |
50 | 324 | 62 | 432 | 74 | 576 | 86 | 768 |
51 | 332 | 63 | 442 | 75 | 590 | 87 | 787 |
52 | 340 | 64 | 453 | 76 | 604 | 88 | 806 |
53 | 348 | 65 | 464 | 77 | 619 | 89 | 825 |
54 | 357 | 66 | 475 | 78 | 634 | 90 | 845 |
55 | 365 | 67 | 487 | 79 | 649 | 91 | 866 |
56 | 374 | 68 | 499 | 80 | 665 | 92 | 887 |
57 | 383 | 69 | 511 | 81 | 681 | 93 | 909 |
58 | 392 | 70 | 523 | 82 | 698 | 94 | 931 |
59 | 402 | 71 | 536 | 83 | 715 | 95 | 953 |
60 | 412 | 72 | 549 | 84 | 732 | 96 | 976 |
C | 10+2 | D | 10+3 | E | 10+4 | F | 10+5 |
- < Назад
- Вперёд >
Добавить комментарий
Маркировка SMD-резисторов: хитрости вычисления номинала
Аббревиатура SMD часто встречается при монтаже или изучении электронных схем. Это определённый тип компонентов, пришедших на замену классической сквозной пайке. Так как размеры SMD-составляющих значительно отличаются от обычных, то и маркировка на них используется другая. В этой статье мы расскажем, как прочитать маркировку SMD-резисторов, что это вообще такое, и какие способы определения номинала существуют.
Из-за своих малых размеров резисторы обладают наиболее компактным способом маркировки — цифровымФОТО: universal-solder.ca
Содержание статьи
Что такое SMD
SMD – английская аббревиатура, обозначающая Surface Mounted Device, то есть – устройство, монтируемое на поверхность. В целом, под SMD понимается метод нанесения компонентов на печатную плату, который ещё называют поверхностным. Ему противопоставляется классический метод — сквозной монтаж, когда ножки элементов продеваются в отверстия монтажной платы и фиксируются в них.
Поверхностный монтаж очень часто сочетается с простым «сквозным»ФОТО: wikimedia.org
SMD подразумевает установку прямо на токопроводящие дорожки платы. Такой подход позволил значительно сэкономить место на плате, уменьшить размер компонентов и, в целом, удешевить и автоматизировать процесс монтажа. Тем не менее, на практике часто встречается гибрид обеих технологий — сквозного монтажа и поверхностного.
Назначение резисторов
Назначение SMD-резисторов то же самое, что и у обычных — преобразование силы тока в напряжение и наоборот с помощью имеющегося у него сопротивления. Таким образом, основная величина, по которой можно определить нужный резистор — сопротивление. Измеряется оно в Омах. Соответственно, при маркировке на элементе указывается именно количество Ом.
Размеры и обозначения
SMD-резисторы имеют компактные размеры. Самый маленький типоразмер может быть всего 0,4×0,2 мм. Поэтому от стандартной цветовой маркировки решили отказаться. Вместо неё сейчас используется три разных типа обозначений: 3 цифры, 4 цифры и 2 цифры и буква. Но логика распознавания элемента у них одна.
3 и 4 цифры
Всё довольно просто и логично — есть три цифры. Две первые — мантисса, третья — степень, в которую нужно возвести число 10 для получения множителя. Перемножив это всё, получим итоговое сопротивление.
Чёрные «детальки» на плате — SMD-резисторыФОТО: blogspot.com
Например, на резисторе стоит 312. 31 — основание, 2 — степень числа 10. В итоге, получается нехитрое выражение 31·10² или 31·100 = 3100 Ом. На самом деле, чтобы не проводить всех этих математических операций, можно просто запомнить, что к первым двум цифрам нужно прибавить указанное третьей цифрой количество нулей. То есть, к 31 просто добавить два нуля.
Маркировка с четырёхзначными числами не отличается методом расшифровки. Просто применяются они для резисторов с точностью в 1%. Например, 7920 будет обозначать всего 792 Ом, так как 10° = 1, и после умножения получаем 792. Или используя более простую методику — после 792 нужно добавить 0 нулей, то есть ни одного.
Цифры и буквы в обозначениях
Тут всё немного усложняется. Во-первых, встречается два вида обозначений: сначала цифры, потом буква и наоборот. Первый используется для маркировки элементов с точностью 1% из номинального ряда Е96. Второй встречается на компонентах с точностью 2%, 5% и 10% из номинальных рядов Е12 и Е24.
Обозначение с двумя цифрами и буквой чем-то похоже по логике на простые цифровые обозначения. Но, так как номиналы сопротивлений берутся из номинального ряда Е96, то закономерности в символах обнаружить не удастся, понадобится таблица. Итак, первые две цифры обозначают код, согласно которому в таблице нужно найти соответствующую мантиссу. Буква — это степень десяти. Вариантов здесь немного и есть хоть какая-то логика: S или Y дают 10־², R или X – 10־¹. Затем по нарастанию: А — 10°или 1, B – 10¹, C – 10² и так далее.
Таблица соответствия цифровых кодов и мантиссФОТО: blogspot.com
Например, имеем резистор 49R. Смотрим в таблицу — получаем мантиссу 316. Литера R говорит нам, что степень десяти равна -1. То есть, нужно не умножать на 10, а, наоборот — разделить. В итоге, получаем значение 31,6 Ом.
Второй вариант цифро-буквенных обозначений подчиняется тому же принципу, только здесь в цифровом коде ещё зашифрована точность резистора.
Таблица соответствия цифровых кодов и мантиссФОТО: blogspot.com
Пример резистор D60! Литера D означает 10³. А код 60 из таблицы даёт число 820. Перемножив их, мы получим 820000 Ом или 820 кОм с точностью 10%.
Как видно, способ маркировки только цифрами гораздо удобнее и проще, хотя и не позволяет обозначить некоторые номиналы резисторов.
Онлайн-сервисы
Если под рукой есть интернет, то для определения номинала резистора можно воспользоваться онлайн-сервисами. Их часто делают небольшие интернет-магазинчики электронных компонентов на своих сайтах. Также есть и отдельные ресурсы, включающие в себя комплекс различных конвертеров и определителей элементов. Вот самый простой пример: https://wpcalc.com/markirovka-smd-rezistorov/.
На сайте можно узнать номинал резистора, и, наоборот, как будет выглядеть маркировка для определённого сопротивления.
https://www.asutpp.ru/kalkulyator-markirovki-smd-rezistorov.html — аналогичный сервис, с тем же функционалом.
Тоже самое делает сервис https://allcalc.ru/node/940. В общем, подобных инструментов в сети предостаточно.
Естественно, что бывалые радиолюбители узнают номинал одним взглядом. Но для тех, кто только осваивает основы электроники, статья пригодится. Если вы знаете о каких-то особенностях SMD-маркировки резисторов, можете поделиться ими в комментариях.
ПредыдущаяИнженерияОбзор системы тёплый пол Devi: особенности, плюсы и минусы
СледующаяИнженерияВиды шаровых муфтовых кранов: назначение, устройство, некоторые модели
Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!
ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:
Маркировка SMD резисторов — обозначения и расшифровка
Термин «SMD-резистор» появился сравнительно недавно. Surface Mounted Devices дословно можно перевести на русский язык как «устройство, монтируемое на поверхность». Чип-резисторы, как их еще называют, используют при поверхностном монтаже печатных плат. Они имеют гораздо меньшие габариты, чем аналогичные проволочные резисторы. Квадратная, прямоугольная или овальная форма и низкая посадка позволяет компактно размещать схемы и экономить площадь.
На корпусе имеются контактные выводы, которые при монтаже крепятся прямо на дорожки печатной платы. Подобная конструкция делает возможным крепить элементы без применения отверстий. Благодаря этому полезная площадь платы используется с максимальным эффектом, что позволяет уменьшить габариты устройств.
Внешний вид SMD-резисторовРазмеры и форма SMD-резисторов регламентируются нормативным документом JEDEC, где приводятся рекомендуемые типоразмеры. Обычно на корпусе нанесена маркировка SMD-резисторов, содержащая данные о габаритах резистора. К примеру, цифровой код 0804 предполагает длину, равную 0,08 дюймам, ширину – 0,04 дюйма.
Если перевести такую кодировку в систему СИ, то данный SMD-резистор будет обозначаться как 2010. Из этой маркировки видно, что длина составляет 2,0 мм, а ширина 1,0 мм (1 дюйм равен 2,54 мм).
Требуемая мощность рассеивания определяет размер чипа. Поскольку на SMD-резистор, имеющий очень маленький габарит, не представляется возможным разместить стандартную маркировку, которая имеется у обычных проволочных резистивных сопротивлений, разработана кодовая система обозначений. Для удобства производители условно разделили чип-резисторы по способу маркировки на три типа:
- маркировка из трех цифр;
- маркировка из четырех цифр;
- маркировка из двух цифр и буквы.
Последний вариант применяется для резисторов повышенной точности с допуском 1% (прецизионных). Очень маленький размер не позволяет размещать на них маркировку с длинными кодами. Для них разработан стандарт EIA-96
Для маркировки маленьких сопротивлений (менее 10 Ом) используется латинская буква «R» Например: 0R1 = 0,1 Ом и 0R05 = 0,05 Ом.
Маркировка SMD-резисторовСуществуют номиналы повышенной точности (так называемые прецизионные).
Маркировка прецизионных SMD-резисторовПример подбора нужного резистора: если указана цифра 232, то необходимо 23 умножить на 10 во второй степени. Получается сопротивление 2,3 кОм (23 x 102 = 2 300 Ом = 23 кОм). Аналогично рассчитываются чипы второго типа.
Калькулятор обозначений SMD-резисторов
Расшифровка обозначения чип-резисторов – специфичное занятие. Вычислить необходимую величину можно, пользуясь старыми проверенными способами, проделав несколько арифметических действий. Но прогресс не стоит на месте, и то же самое можно выполнить при помощи различных сайтов.
Калькулятор SMD-резисторов поможет подобрать нужный типоразмер, разобраться с кодами, а также избавит от изнурительных расчетов. Кроме того, есть специальная программа «Резистор». Кликнув пару раз мышкой, можно найти нужную информацию.
Мощность SMD резистора. Как её узнать?
Определяем мощность SMD-резисторов по их размерам
Также, как и выводные резисторы, SMD-резисторы для монтажа на поверхность рассчитаны на определённую мощность рассеивания. Но, как её узнать?
На самом деле, определить мощность SMD резистора не так уж и сложно. Мощность рядовых чип-резисторов, которых в современной электронике огромное множество, можно определить исходя из их размеров.
Далее представлена таблица №1, в которой указано соответствие типоразмера SMD-резистора и его мощности рассеивания. Отмечу, что в таблице указан типоразмер в дюймовой системе кодировки, а реальные размеры указаны в миллиметрах (длина и ширина). Сделано это исходя из удобства.
Дело в том, что до сих пор наибольшее распространение получила система кодирования типоразмера чип-резисторов в дюймах. Её используют все: производители, поставщики и магазины. А для того, чтобы определить типоразмер, а, следовательно, и мощность, мы должны замерить длину и ширину резистора обычной линейкой или другим более точным инструментом, шкала которого проградуирована в миллиметрах.
Если у вас на руках имеется SMD-резистор, мощность которого требуется узнать, то, сделав замеры обычной линейкой, можно быстро определить его типоразмер и соответствующую ему мощность рассеивания.
Таблица №1. Соответствие мощности SMD-резистора и его типоразмера.
Типоразмер (дюймовый, inch) | Мощность (Power Rating at 70°C) | Мощность, Вт. | Длина (L) /Ширина (W), мм. |
0075 | 1/50W | 0,02 Вт | 0,3/0,15 |
01005 | 1/32W | 0,03 Вт | 0,4/0,2 |
0201 | 1/20W | 0,05 Вт | 0,6/0,3 |
0402 | 1/16W, 1/8W | 0,063 Вт; 0,125 Вт | 1,0/0,5 |
0603 | 1/10W, 1/5W | 0,1 Вт; 0,2 Вт | 1,6/0,8 |
0805 | 1/8W, 1/4W | 0,125 Вт; 0,25 Вт | 2,0/1,25 |
1206 | 1/4W, 1/2W | 0,25 Вт; 0,5 Вт | 3,2/1,6 |
1210 | 1/2W | 0,5 Вт | 3,2/2,5 |
1218 | 1W; 1,5W | 1 Вт; 1,5 Вт | 3,2/4,8 |
1812 | 1/2W, 3/4W | 0,5 Вт; 0,75 Вт | 4,5/3,2 |
2010 | 3/4W | 0,75 Вт | 5,0/2,5 |
2512 | 1W; 1,5W; 2W | 1 Вт; 1,5 Вт; 2 Вт | 6,4/3,2 |
Мощность SMD-резисторов с широкими электродами (Long side termination chip resistors) | |||
0406 | 0,25…0,3W | 0,25…0,3 Вт | 1,0/1,6 |
0612 | 0,75…1W | 0,75…1 Вт | 1,6/3,2 |
1020 | 1W | 1 Вт | 2,5/5,0 |
1218 | 1W | 1 Вт | 3,2/4,6 |
1225 | 2W | 2 Вт | 3,2/6,4 |
В таблице №1 также указаны типовые мощности и для SMD-резисторов с широкими боковыми электродами (выводами). В документации такие резисторы называются Long Side Termination Chip Resistors или Wide Terminal Chip Resistors.
Хочу обратить внимание на то, что в колонке (Мощность, Power Rating at 70°C) для некоторых типоразмеров указано несколько значений мощности. Дело в том, что производители выпускают разные серии SMD-резисторов. В одной серии мощность резисторов для типоразмера 1206 нормирована на уровне 0,5 Вт, а в другой 0,25 Вт.
Например, чип-резисторы серии CRM фирмы Bourns® рассчитаны на повышенную мощность: CRM0805 (0,25W), CRM1206 (0,5W), CRM2010 (1W). Используются такие в импульсных источниках питания в качестве токовых датчиков, токоограничительных резисторов, снабберов (демпфирующих резисторов).
Такое положение дел нужно учитывать, если вы собираетесь использовать резистор, мощность которого была определена исходя из размеров. При этом, нужно остановиться на наименьшем значении мощности, взятом из таблицы №1.
Если этим пренебречь, то может случится так, что вам попадётся резистор с меньшей мощностью, например, 0,25W вместо 0,5W, а это уже чревато его перегревом и выходом из строя при работе в реальной схеме.
Хотелось бы отметить, что сведения в таблице №1 в основном относятся к стандартным SMD-резисторам, то есть таким, которые широко и в большом количестве используются при производстве электроники.
Как правило, это чип резисторы на основе толстой плёнки (thick film chip resistors), так как они являются самыми дешёвыми, и, как следствие, самыми распространёнными. Примером могут служить серии стандартных толстоплёночных SMD резисторов D/CRCW e3 (Vishay®), ERJ (Panasonic) или RC (Yageo).
Не секрет, что существует огромное количество узкоспециализированных SMD-резисторов, которые имеют свои особенности. К таким можно отнести резисторы, которые работают при повышенных температурах (до 230°C), в условии агрессивной среды (Antisulfur), миллиомные чип резисторы, SMD резисторы-перемычки. Если такие резисторы и встречаются на печатных платах от потребительской электроники, то, как правило, их количество невелико, они применяются в определённых цепях электронных схем.
Их характеристики, в том числе и мощность рассеивания, может существенно отличатся от усреднённых значений, которые приведены в таблице №1 и являются типовыми для стандартных SMD-резисторов, количество которых в электронной схеме может быть просто огромным.
Типовые мощности тонкоплёночных резисторов (Thin film chip resistors) также соответствуют значениям из таблицы №1. Резисторы для некоторых областей применения, например, для автомобильной электроники (avtomotive grade), могут иметь мощность чуть выше той, что указана в таблице №1.
Как узнать мощность резисторных SMD-сборок?
Для резисторных SMD-сборок мощность в технической документации указывается на элемент (per element), а иногда ещё и на сборку вцелом (per package). Обычно, чип-сборка состоит из набора 2, 4, или 8 резисторов стандартного типоразмера. Например, набор типоразмера 0408 соответствует четырём SMD резисторам типоразмера 0402.
Так вот, типовая мощность одного резистора в такой сборке мало чем отличается от стандартной мощности отдельного SMD-резистора такого же типоразмера.
Так, для резисторных SMD-сборок 0202 (0201 × 2) мощность на элемент обычно составляет 0,03W (1/32W). Для тех, кто ещё не знает, сборка типоразмера 0202, – это два резистора 0201 в наборе.
Для сборок 0404 (0402 × 2), 0408 (0402 × 4) мощность на элемент обычно не превышает значения в 0,063W (1/16W).
Для сборок 0606 (0603 × 2), 0612 (0603 × 4), 0616 (0602 × 8) мощность на элемент составляет 0,063…0,125W.
Чип-сборка типоразмера 0612 на 4 резистора с выводами типа convex (т.е. выпуклыми). Мощность на элемент 0,1W.
На следующем фото резисторная чип-сборка 8×1206 с материнской платы старого, но очень крутого промышленного компьютера. На современных платах наборы такого типоразмера встречаются очень редко.
Ориентировочная мощность такой сборки 0,25W на элемент. Это если исходить из соображения, что типовая мощность для типоразмера 1206 составляет минимум 0,25W.
Хотя, стоит иметь ввиду, что в документации на стандартные современные сборки типоразмера 4×1206 минимальная мощность обычно 0,125W (1/8W) на элемент, что в 2 раза меньше. Так что, тут можно и поспорить, но я всё же остановлюсь на значении в 0,25W.
Кривая снижения мощности SMD-резистора и диапазон рабочей температуры.
В англоязычной тех. документации мощность рассеивания называется Power Dissipation (иногда Rated dissipation), а обозначается как P70. Нижнему индексу (70) соответствует температура окружающей среды, при которой резистор способен долговременно выдерживать указанную мощность.
Каждая серия резисторов рассчитана на работу в определённом интервале температур. В большинстве своём, рабочая температура обычных чип-резисторов на основе толстой плёнки (thick film) лежит в интервале от -55°C до +155°C. Но, для микроминиатюрных типоразмеров от 0075 до 0201 максимальная температура, как правило, ограничена на уровне +125°C.
Как уже говорилось, в технической документации мощность SMD-резисторов указывается для температуры окружающей среды +70°C. Если резистор, эксплуатируется при температуре выше +70°C, то мощность, которая выделяется на нём в процессе работы должна быть снижена. Проще говоря, при повышенной температуре резистор просто не успевает охлаждаться.
На графике снижения мощности (Power Derating Curve) по шкале Rated Load (%) указан процент от номинальной мощности, которую способен выдержать SMD-резистор при соответствующей температуре окружающей среды (Ambient Temperature, °C).
Так, при температуре в +120°C мощность должна быть снижена до уровня 40% для изделий, рассчитанных на работу в температурном диапазоне -55°C…+155°C. Если у нас резистор на 1 ватт, то при данной температуре он способен долговременно выдерживать мощность в 0,4 ватта. Нетрудно заметить, что температура в 155°C соответствует нулевой мощности.
Приведённый график является типовым для стандартных толстоплёночных резисторов. Для специализированных SMD-резисторов график снижения мощности может существенно отличаться. Например, так он выглядит для резисторов серии PHT (Vishay).
Это высокостабильные тонкоплёночные чип резисторы для работы при повышенной температуре окружающей среды (от -55°C до +215°C). Даже к установке таких резисторов на печатную плату предъявляются определённые требования, чтобы эффективно отводить тепло от резистивного слоя.
Мощные SMD-резисторы.
Существует мнение, что максимальная мощность рассеивания SMD резисторов ограничена их физическими размерами и параметрами резистивного слоя, например, сечением. И это так. Несмотря на это, среди резисторов для поверхностного монтажа есть и модели повышенной мощности.
К таким можно отнести чип резисторы серии PCAN (Vishay). Особенностью данных резисторов является подложка из нитрида алюминия (aluminum nitride, AlN), которая обладает повышенной теплопроводностью. 90% тепла от резистивного слоя SMD-резистора проходит через тело компонента, то есть через его подложку (substrate). Керамика на основе алюмонитрида (нитрида алюминия) обладает высокой теплопроводностью, что позволяет быстрее отводить тепло от резистивного слоя. К тому же, керамика на основе алюмонитрида нетоксична.
Кроме этого нижняя часть контактных электродов данных чип-резисторов имеет увеличенную площадь, за счёт которой удаётся уменьшить тепловое сопротивление между проводящим слоем резистора и контактными площадками на печатной плате.
Такое сочетание технических решений позволяет преодолеть мощностные ограничения для стандартных типоразмеров смд-резисторов. Для сравнения, приведу значения мощности рассеивания для четырёх типоразмеров, доступных в данной серии.
Тонкоплёночные прецизионные чип резисторы повышенной мощности серии PCAN (Vishay) | |
Типоразмер, inch | Мощность, W |
0603 | 0,5 |
0805 | 1 |
1206 | 2 |
2512 | 6 |
Как видим, для типоразмера 2512 мощность составляет 6 Вт. Стандартный SMD-резистор такого же типоразмера, как правило, имеет мощность не более 1 или 2 Вт.
Так же есть чип-резисторы с более скромными характеристиками, например, серии PHP (Vishay). В ней уже используется подложка из рядового, хотя, и высокочистого оксида алюминия (alumina, Al2O3), который широко используется в качестве материала для подложки в стандартных SMD-резисторах.
Из особенностей: увеличенная площадь нижних электродов Wraparound-типа. Допустимая мощность для типоразмера 2512 данной серии составляет 2,5 Вт. Это на 0,5…1,5 ватта больше, чем у стандартных резисторов аналогичного размера.
Работа чип-резисторов на таких мощностях возможна с одной оговоркой, – это соблюдение правил монтажа на печатную плату. Об этом прямо сообщается в технической документации на серию.
Какие бы технические ухищрения не использовались для увеличения мощностных характеристик SMD-резисторов, но тепло всё равно отводить куда-то надо. Именно поэтому, к таким резисторам предъявляются особые требования монтажа их на плату.
Основными способами отвода избытка тепла от резистивного слоя SMD-резистора являются соединительные контакты медных проводников, поверхность печатной платы и внешнее охлаждение.
В печатных платах под поверхностный монтаж элементов, избытки тепла от элементов отводятся в толщу платы и медные полигоны, которые служат своеобразным радиатором. В некоторых случаях может применятся принудительное внешнее охлаждение (например, вентиляторы).
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
SMD резисторы: что это такое и для чего используются?
Само определение «SMD-резисторы» появилось не так уж давно. Аббревиатуру SMD (Surface Mounted Devices) дословно можно перевести на русский язык как «устройство, установленное на поверхность». Их также называют чип-резисторы и используются они при производстве печатных электронных плат.
Они имеют намного меньшие размеры по сравнению с проволочными аналогами. Могут быть самой разнообразной формы – прямоугольник, квадрат, овал или круг. Также такие резисторы отличаются низкой посадкой на печатную плату, что позволяет их размещать на схеме более компактно и существенно экономить полезную площадь.
На корпусе резистора есть контактные выводы. Они крепятся сразу на дорожку электронной схемы. Особая строение резистора позволяет их крепить даже при отсутствии отверстий в плате. В данной статье будут рассмотрены технические характеристики, правила маркировки SMD резисторов. Бонусом к статье добавлен видеоролик и учебное пособие, где рассмотрены все особенности этого вида резисторов.
SMD резисторы.
Маркировка
Следует сразу уточнить что чип резисторы в 0402-ом корпусе не имеют маркировки, резисторы с другими типоразмерами, отличными от 0402-ого маркируются способами описанными ниже. Если у SMD резисторов допуск сопротивления 2%, 5% или 10%, то их маркировка-код состоит из трех цифр: две первые – обозначение мантиссу, а третья – степень для десятичного основания, таким образом получится значение сопротивления резистора в Омах.
Маркировка SMD резистора.
Иногда к цифровой маркировке резисторов прибавляется латинская буква R – она является как-бы дополнительным множителем и ставится для обозначения десятичной точки. Резисторы SMD с типоразмером 0805 и выше, а также имеют точность 1% обозначаются кодом из четырех цифр: первые три цифры – обозначение мантиссу, а четвертая – степень для десятичного основания, таким образом получится значение сопротивления резистора в Омах. К данному коду также может прибавляться буква R – обозначение десятичной точки.
Пример с четырехзначным кодом: код резистора 4501 – первые три цифры 450 – это мантисса, 1 – степень, в итоге получаем 450*101=4,5 кОм. Кодовая маркировка резисторов SMD с допуском в 1% и типоразмером 0603 обозначаются с помощью таблицы ниже – двумя цифрами и буквой. Цифры обозначают код, по которому из таблицы выбирается значение мантиссу, а буква – множитель с десятичным основанием, таким образом получится значение сопротивления резистора в Омах.
Расшифровка кодов маркировки SMD-резисторов.
Пример с двухзначным кодом и буквой: код резистора 14R – первые две цифры 14 – это код, смотрим по таблице для кода 14 значение мантиссу равно 137, R – степень равная 10-1, в итоге получаем 137х10-1=13,7 Ом.
Маркировка SMD резисторов.
Размеры и форма SMD-резисторов регламентируются нормативным документом JEDEC, где приводятся рекомендуемые типоразмеры. Обычно на корпусе нанесена маркировка SMD-резисторов, содержащая данные о габаритах резистора. К примеру, цифровой код 0804 предполагает длину, равную 0,08 дюймам, ширину – 0,04 дюйма.
Если перевести такую кодировку в систему СИ, то данный SMD-резистор будет обозначаться как 2010. Из этой маркировки видно, что длина составляет 2,0 мм, а ширина 1,0 мм (1 дюйм равен 2,54 мм).
Требуемая мощность рассеивания определяет размер чипа. Поскольку на SMD-резистор, имеющий очень маленький габарит, не представляется возможным разместить стандартную маркировку, которая имеется у обычных проволочных резистивных сопротивлений, разработана кодовая система обозначений. Для удобства производители условно разделили чип-резисторы по способу маркировки на три типа:
- маркировка из трех цифр;
- маркировка из четырех цифр;
- маркировка из двух цифр и буквы.
Последний вариант применяется для резисторов повышенной точности с допуском 1% (прецизионных). Очень маленький размер не позволяет размещать на них маркировку с длинными кодами. Для них разработан стандарт EIA-96.
Материал в тему: устройство подстроечного резистора.
Обозначения маркировки.
Для маркировки маленьких сопротивлений (менее 10 Ом) используется латинская буква «R» Например: 0R1 = 0,1 Ом и 0R05 = 0,05 Ом. Расшифровка обозначения чип-резисторов – специфичное занятие. Вычислить необходимую величину можно, пользуясь старыми проверенными способами, проделав несколько арифметических действий. Но прогресс не стоит на месте, и то же самое можно выполнить при помощи различных сайтов.
Калькулятор SMD-резисторов поможет подобрать нужный типоразмер, разобраться с кодами, а также избавит от изнурительных расчетов. Кроме того, есть специальная программа «Резистор».
Кликнув пару раз мышкой, можно найти нужную информацию. SMD-резисторы типоразмера 0402 не маркируются, резисторы остальных типоразмеров маркируются различными способами, зависящими от типоразмера и допуска.
Резисторы с допуском 2%, 5% и 10% всех типоразмеров маркируются тремя цифрами, первые две из которых обозначают мантиссу, а последняя – показатель степени по основанию 10 для определения номинала резистора в Омах. При необходимости к значащим цифрам добавляется буква R для обозначения десятичной точки.
Например, маркировка 513 означает, что резистор имеет номинал 51×103 Ом = 51 КОм. Резисторы с допуском 1% типоразмеров от 0805 и выше маркируются четырмя цифрами, первые три из которых обозначают мантиссу, а последняя – показатель степени по основанию 10 для задания номинала резистора в Омах.
Буква R также служит для обозначения десятичной точки. Например, маркировка 7501 означает, что резистор имеет номинал 750×101 Ом = 7.5 КОм. Резисторы с допуском 1% типоразмера 0603 маркируются с использованием приведенной ниже таблицы EIA-96 двумя цифрами и одной буквой. Цифры задают код, по которому из таблицы определяют мантиссу, а буква – показатель степени по основанию 10 для определения номинала резистора в Омах.
Внутренняя структура
Основным несущим элементом резистора является подложка, изготовленная из окиси аллюминия (Al2O3). Этот материал обладает хорошими диэлектрическими свойствами, но помимо этого имеет очень высокую теплопроводность, что необходимо для отвода тепла, выделяющегося в резистивном слое, в окружающую среду.
Внутренняя структура резистора.
Основные (но не все) электрические характеристики резистора определяются резистивным элементом, в качестве которого чаще всего используется пленка металла или окисла, например, чистого хрома или двуокиси рутения, нанесенная на подложку.
Состав, технология нанесения на подложку и характер обработки этой пленки являются важнейшими элементами, определяющими характеристики резистора, и чаще всего представляют производственный секрет фирмы производителя.
Некоторые виды – резисторы проволочные – в качестве резистивного материала используют тонкую (до 10 мкм) проволоку из материала с низким температурным коэффициентом сопротивления (например, константана), намотанную на подложку. В последнем случае номинал резистора обычно не превышает 100 Ом.
Для соединения резистивного элемента с проводниками печатной платы служат несколько слоев контактных элементов. Внутренний контактный слой обычно выполнен из серебра или палладия, промежуточный слой представляет собой тонкую пленку никеля, а внешний – свинцово-оловянный припой.
Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.
Такая сложная контактная конструкция предназначена для обеспечения надежной взаимной адгезии слоев. От качества выполнения контактных элементов резистора зависят такие его характеристики, как надежность и токовые шумы. Последним элементом конструкции SMD резистора является защитный слой, обеспечивающий предохранение всех элементов конструкции резистора от воздействия факторов окружающей среды и в первую очередь от влаги. Этот слой выполняется из стекла или полимерных материалов.
Характеристики
Важнейшими характеристиками резисторов являются величина номинального сопротивления, допуск на эту величину и температурный коэффициент изменения сопротивления.
С этими характеристиками тесно связаны допустимая рассеиваемая мощность и тепловое сопротивление между резистором и окружающей средой. Кроме того, в некоторых областях применения резисторов могут оказаться существенными их шумовые характеристики (особенно токовый шум).
Также временная стабильность, предельная величина рабочего напряжения, зависимость сопротивления от приложенного напряжения и частотные параметры резистора (характеристики его эквивалентной схемы на различных частотах).
Рассмотрим важнейшие из этих характеристик с точки зрения применения резисторов в аналоговых и цифроаналоговых электронных устройствах. Таковыми являются величина номинального сопротивления, допуск на эту величину и температурный коэффициент изменения сопротивления. Допуск на величину номинального сопротивления задается в процентах от номинального значения сопротивления. Номинальное значение – это величина сопротивления резистора, измеренная при фиксированных значениях факторов внешних воздействий.
Кривая нагрева и охлаждения при пайке SMD-резисторов.
Важнейшим среди этих факторов является температура. Обычно номинальное значение сопротивления приводится для температуры +20°С и нормального атмосферного давления. SMD резисторы выпускаются с допусками на номинальное сопротивление в пределах от ±0.05% до ±5%. Разработчикам следует иметь в виду, что самыми распространенными, доступными и дешевыми являются резисторы с допуском на номинальное значение ±5% и ±1%.
Более точные резисторы обычно требуют предварительного заказа и их стоимость возрастает в несколько раз. Температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) называется величина, характеризующая обратимое относительное изменение сопротивление резистора при изменении его температуры на 1°С. Следует иметь в виду, что изменение температуры резистора может происходить как из-за изменения температуры окружающей среды, так и из-за его саморазогрева.
Значение ТКС определяется по формуле:
ТКС=DR/(R*DТ)
где DR – абсолютное значение изменения сопротивления при изменении температуры резистора на величину DТ, R – номинальное значение сопротивления резистора.
Величина ТКС измеряется в 1/ °С, однако, чаще всего ее измеряют в единицах ppm (1ppm=10E-6 1/°С). Современные SMD резисторы выпускаются со значением ТКС в пределах от ±5 до ±200 ppm.
Интересно сопоставить влияние на общее отклонение от номинального значения сопротивления резистора его допуска и температурного изменения. Это сопоставление можно выполнить введением такого параметра, как критическая температура Тк, определяемая как изменение температуры резистора, при которой изменение его сопротивления, определяемое величиной ТКС, сравняется с допуском на номинальное сопротивление.
Учитывая малое значение допуска на величину номинального сопротивления резистора, можно с достаточной степенью точности утверждать, что при наихудшем сочетании допусков на резисторы допуск на значение К в два раза больше допуска на номинал резистора.
Это значит, что для применяя в данной схеме SMD резисторы наивысшей точности и без учета влияния нагрева резисторов невозможно достижение точности коэффициента передачи выше ±0.1%! Такой точности явно недостаточно для многих аналоговых устройств. К счастью, в действительности ситуация несколько легче. Дело в том, что в приведенном выражении для коэффициента передачи его точность определяется не абсолютными значениями сопротивлений резисторов R1 и R3, а их отношением.
Если для схемы используются резисторы одной фирмы и одной партии, то значения их ТКС и номинальных значений могут быть значительно ближе, чем паспортные данные на каждый резистор в отдельности. Это позволяет существенно повысить результирующую точность схемы, как при нормальной температуре, так и при ее изменении. Однако, на практике применить предложенный подход к уменьшению погрешности схем не так просто!
В рассмотренной выше схеме он хорошо работает только при К=-1, так как для этого требуются одинаковые резисторы, которые могут быть выбраны из одной партии. При других значениях К эта схема не даст требуемой точности, так как для резисторов разных номиналов вероятность расхождения параметров (особенно ТКС) существенно возрастает.
Типоразмеры
В основном термин типоразмер включает в себя размер, форму и конфигурацию выводов (тип корпуса) какого-либо электронного компонента. Например, конфигурация обычной микросхемы, которая имеет плоский корпус с двусторонним расположением выводов (перпендикулярно плоскости основания), называется DIP. Типоразмер SMD резисторов стандартизированы, и большинство производителей используют стандарт JEDEC. Размер SMD резисторов обозначается числовым кодом, например, 0603. Код содержит в себе информацию о длине и ширине резистора.
Типоразмеры SMD резисторов.
Таким образом, в нашем примере код 0603 (в дюймах) длина корпуса составляет 0,060 дюйма, шириной 0,030 дюйма. Такой же типоразмер резистора в метрической системе будет иметь код 1608 (в миллиметрах), соответственно длина равна 1,6 мм, ширина 0,8мм. Чтобы перевести размеры в миллиметры, достаточно размер в дюймах перемножить на 2,54. Размер резистора SMD зависит главным образом от необходимой мощности рассеивания. В следующей таблице перечислены размеры и технические характеристики наиболее часто используемых SMD резисторов.
Почитать материал по теме: что такое диодный мост.
Расчет гасящего резистора
В схемах аппаратуры связи часто возникает необходимость подать на потребитель меньшее напряжение, чем дает источник. В этом случае последовательно с основным потребителем включают дополнительное сопротивление, на котором гасится избыток напряжения источника. В видеоролике представлен простой расчет резистора для светодиода.
Такое сопротивление называется гасящим. Напряжение источника тока распределяется по участкам последовательной цепи прямо пропорционально сопротивлениям этих участков. Рассмотрим схему включения гасящего сопротивления:
- Полезной нагрузкой в этой цепи является лампочка накаливания, рассчитанная на нормальную работу при величине напряжения Uл= 80 в и тока I =20 ма.
- Напряжение на зажимах источника тока U=120 в больше Uл, поэтому если подключить лампочку непосредственно к источнику, то через нее пройдет ток, превышающий нормальный, и она перегорит.
- Чтобы этого не случилось, последовательно с лампочкой включено гасящее сопротивление R гас.
Схема включения гасящего сопротивления резистора.
Расчет величины гасящего сопротивления при заданных значениях тока и напряжения потребителя сводится к следующему:
– определяется величина напряжения, которое должно быть погашено:
Uгас = Uист – Uпотр,
Uгас = 120 – 80 = 40в
определяется величина гасящего сопротивления
Rгас = Uгас / I
Rгас = 40 / 0,020 = 2000ом = 2 ком
Далее необходимо рассчитать мощность, выделяемую на гасящем сопротивлении по формуле
P = I2 * Rгас
P = 0,0202 * 2000 = 0,0004 * 2000 = 0,8вт
Зная величину сопротивления и расходуемую мощность, выбирают тип гасящего сопротивления
Перемычки или резисторы с “нулевым” сопротивлением
Многие компании выпускают в роли плавких вставок или перемычек специальные провода Jumper Wire с нормированными сопротивлением и диаметром (0.6 мм, 0.8 мм) и резисторы с “нулевым” сопротивлением. Они изготавливаются в стандартном цилиндрическом корпусе с гибкими выводами (Zero-Ohm) или в типовом корпусе для поверхностного монтажа (Jumper Chip). Реальные значения сопротивления таких компонентов лежат в диапазоне единиц или десятков миллиом (~ 0.005…0.05 Ом). В цилиндрических корпусах маркировку наносят черным кольцом посередине, в SMD корпусах для поверхностного монтажа (0603, 0805, 1206…) маркировки либо нет, либо наносится цифры “000” (иногда просто “0”).
Как вам статья?Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.Более подробно о работе SMD резистора можно узнать, прочитав Основы работы SMD резистора. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.
Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:
www.reom.ru
www.lampagid.ru
www.www.texnic.ru
www.www.joyta.ru
www.www.radiant.su