Resistències SMD: tipus, paràmetres i característiques

Una resistència és un element que té algun tipus de resistència; s'utilitza en electrònica i enginyeria elèctrica per limitar el corrent o obtenir la tensió requerida (per exemple, utilitzant un divisor resistiu). Les resistències SMD són resistències de muntatge superficial, és a dir, resistències de muntatge superficial.

Les característiques principals de les resistències són la resistència nominal, mesurada en ohms, i depèn del gruix, longitud i materials de la capa resistiva, així com de la potència dissipada.

Els components electrònics de muntatge superficial es distingeixen per les seves petites dimensions a causa del fet que tampoc tenen terminals de connexió en el sentit clàssic. Els articles d'instal·lació a granel tenen cables llargs.

Anteriorment, en muntar equips electrònics, connectaven els components del circuit entre si (conjunt articulat) o els passaven a través de la placa de circuit imprès als forats corresponents. Estructuralment, les seves conclusions o contactes es realitzen en forma de coixinets metal·litzats sobre el cos dels elements.En el cas dels microcircuits i transistors de muntatge en superfície, els elements tenen "cames" curtes i rígides.

Una de les característiques principals de les resistències SMD és la seva mida. Aquesta és la longitud i l'amplada de la caixa, segons aquests paràmetres, es seleccionen elements que corresponen a la disposició del tauler. Normalment, les dimensions de la documentació s'escriuen en forma abreujada amb un número de quatre dígits, on els dos primers dígits indiquen la longitud de l'element en mm i el segon parell de caràcters indica l'amplada en mm. Tanmateix, en realitat, les dimensions poden diferir de les marques segons els tipus i sèries d'elements.

Mides típiques de resistències SMD i els seus paràmetres

 Figura 1: designacions per a la descodificació de mides estàndard.

1. Resistències SMD 0201:

L = 0,6 mm; A = 0,3 mm; H = 0,23 mm; L1 = 0,13 m.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 0,05 W

• Tensió de funcionament: 15V

• Tensió màxima admissible: 50 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

2. Resistències SMD 0402:

L = 1,0 mm; A = 0,5 mm; H = 0,35 mm; L1 = 0,25 mm.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 0,062 W

• Tensió de funcionament: 50 V

• Tensió màxima admissible: 100 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

3. Resistències SMD 0603:

L = 1,6 mm; A = 0,8 mm; H = 0,45 mm; L1 = 0,3 mm.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 0,1 W

• Tensió de funcionament: 50 V

• Tensió màxima admissible: 100 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

4. Resistències SMD 0805:

L = 2,0 mm; A = 1,2 mm; H = 0,4 mm; L1 = 0,4 mm.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 0,125 W

• Tensió de funcionament: 150 V

• Tensió màxima admissible: 200 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

5. Resistències SMD 1206:

L = 3,2 mm; A = 1,6 mm; H = 0,5 mm; L1 = 0,5 mm.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 0,25 W

• Tensió de funcionament: 200V

• Tensió màxima admissible: 400 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

6. Resistències SMD 2010:

L = 5,0 mm; A = 2,5 mm; H = 0,55 mm; L1 = 0,5 mm.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 0,75 W

• Tensió de funcionament: 200V

• Tensió màxima admissible: 400 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

7. Resistències SMD 2512:

L = 6,35 mm; A = 3,2 mm; H = 0,55 mm; L1 = 0,5 mm.

• Interval de classificació: 0 ohm, 1 ohm — 30 MΩ

• Desviació permesa del nominal: 1% (F); 5% (J)

• Potència nominal: 1W

• Tensió de funcionament: 200V

• Tensió màxima admissible: 400 V

• Interval de temperatura de funcionament: -55 - +125 ° C

Com podeu veure, a mesura que augmenta la mida de la resistència del xip, la dissipació de potència nominal augmenta a la taula següent, aquesta dependència es mostra més clarament, així com les dimensions geomètriques d'altres tipus de resistències:

Taula 1 — Marcatge de resistències SMD

Depenent de la mida, es pot utilitzar un dels tres tipus de marcatge de la resistència. Hi ha tres tipus de marques:

1. Amb 3 dígits. En aquest cas, els dos primers signifiquen el nombre d'ohms i l'últim nombre zero. Així es designen les resistències de la sèrie E-24, amb una desviació del valor nominal (tolerància) d'1 o 5%. La mida estàndard de les resistències amb aquesta marca és 0603, 0805 i 1206. Exemple d'aquest marcatge: 101 = 100 = 100 Ohm

La figura 2 és una imatge d'una resistència SMD amb un valor nominal de 10.000 ohms, també conegut com a 10 kOhm.

 2. Amb 4 caràcters. En aquest cas, els 3 primers dígits indiquen el nombre d'ohms i l'últim és el nombre de zeros. Així es descriuen les resistències de la sèrie E-96 amb mides estàndard 0805, 1206. Si la lletra R està present al marcatge, fa el paper d'una coma que separa els nombres enters de les fraccions. Així, la marca 4402 significa 44.000 ohms o 44 kOhms.

Figura 3 — Imatge d'una resistència SMD de 44 kΩ

3. Marcat amb una combinació de 3 caràcters: números i lletres. En aquest cas, els 2 primers caràcters són números que indiquen el valor de resistència codificat en ohms. El tercer signe és el multiplicador. Així, les resistències de mida estàndard 0603 es marquen a partir de les resistències de la sèrie E-96, amb una tolerància de l'1%. La traducció de lletres en un factor es realitza en l'ordre següent: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10 ^ 2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

La descodificació dels codis (els dos primers caràcters) es realitza segons la taula que es mostra a continuació.

Taula 2: codis de descodificació per marcar resistències SMD

Figura 4: una resistència amb una marca de tres dígits 10C, si utilitzeu la taula i el nombre donat de factors, aleshores 10 és 124 Ohm i C és un factor de 10 ^ 2, que és igual a 12 400 Ohm o 12,4 kOhm.

Els principals paràmetres de les resistències

En una resistència ideal, només es considera la seva resistència. En realitat, la situació és diferent: les resistències també tenen components inductius-capacitius paràsits.A continuació es mostra una opció per a un circuit de resistència equivalent:

Figura 5 — Circuit de resistències equivalents

Com podeu veure al diagrama, hi ha tant condensadors (condensadors) com inductància. La seva presència es deu al fet que cada conductor té una certa inductància, i un grup de conductors té una capacitat paràsit. En una resistència, aquests estan relacionats amb la ubicació de la seva capa resistiva i el seu disseny.

Aquests paràmetres normalment no es tenen en compte als circuits de corrent continu i de baixa freqüència, però poden tenir una influència important en els circuits de transmissió de ràdio d'alta freqüència i en les fonts d'alimentació de commutació, on els corrents flueixen amb freqüències des de desenes a centenars de kHz. En aquests circuits, qualsevol component paràsit, en la carn del cablejat inadequat dels camins conductors de la placa de circuit imprès, pot fer que no funcioni.

Així, la inductància i la capacitat són elements que afecten la impedància i les vores de corrents i voltatges en funció de la freqüència. El millor pel que fa a les característiques de freqüència són els elements de muntatge superficial, a causa de la seva mida reduïda.

Figura 6: el gràfic mostra la relació entre la resistència total de la resistència i la resistència activa a diverses freqüències

La impedància inclou tant la resistència activa com les reactàncies de la inductància i la capacitat paràsites. El gràfic mostra una caiguda de la impedància amb l'augment de la freqüència.

Disseny de resistències

Les resistències de muntatge superficial són econòmiques i convenients per al muntatge automatitzat de dispositius electrònics en un transportador. Tanmateix, no són tan senzills com semblen.

Figura 7 — Estructura interna de la resistència SMD

La resistència es basa en un substrat d'Al2O3 - òxid d'alumini.És un bon dielèctric i un material amb bona conductivitat tèrmica, que és igual d'important, ja que durant el funcionament tota la potència de la resistència s'allibera en calor.

Com a capa resistent, s'utilitza una pel·lícula fina de metall o òxid, per exemple crom, diòxid de ruteni (com es mostra a la imatge anterior). Les característiques de les resistències depenen del material del qual estigui composta aquesta pel·lícula.La capa resistiva de les resistències individuals és una pel·lícula de fins a 10 micres de gruix, feta d'un material amb un TCR (coeficient de resistència de temperatura) baix, que dóna estabilitat a alta temperatura. de paràmetres i la possibilitat de crear elements d'alta precisió, un exemple d'aquest material és constant, però les qualificacions d'aquestes resistències rarament superen els 100 ohms.

Els coixinets de resistència es formen a partir d'un conjunt de capes. La capa de contacte interior està feta de materials cars com ara plata o pal·ladi. L'intermedi està fet de níquel. I l'exterior és d'estany de plom. Aquest disseny es deu a la necessitat de garantir una alta adherència (cohesió) de les capes. D'ells depenen la fiabilitat dels contactes i el soroll.

Per tal de reduir els components paràsits, arriben a les següents solucions tecnològiques en formar una capa resistiva:

Figura 8 — La forma de la capa resistiva

La instal·lació d'aquests elements es realitza en forns i tallers de radioaficionats mitjançant un soldador, és a dir, amb un corrent d'aire calent. Per tant, durant la seva producció, es presta atenció a la corba de temperatura de calefacció i refrigeració.

Figura 9: corba d'escalfament i refrigeració quan es solden resistències SMD

conclusions

L'ús de components muntats a la superfície va tenir un efecte positiu en el pes i les dimensions de l'equip electrònic, així com en les característiques de freqüència de l'element. La indústria moderna produeix la majoria dels elements comuns en dissenys SMD. Inclou: resistències, condensadors, díodes, LED, transistors, tiristors, circuits integrats.