SMD-motstander - typer, parametere og egenskaper

En motstand er et element som har en slags motstand; den brukes i elektronikk og elektroteknikk for å begrense strøm eller oppnå den nødvendige spenningen (for eksempel ved å bruke en resistiv deler). SMD-motstander er overflatemonterte motstander, med andre ord overflatemonterte motstander.

Hovedkarakteristikkene til motstander er den nominelle motstanden, målt i ohm, og den avhenger av tykkelsen, lengden og materialene til det resistive laget, samt effekttap.

Overflatemonterte elektroniske komponenter utmerker seg ved sine små dimensjoner på grunn av det faktum at de enten ikke har tilkoblingsterminaler i klassisk forstand. Bulkinstallasjonsartikler har lange ledninger.

Tidligere, når de satte sammen elektronisk utstyr, koblet de kretskomponentene til hverandre (hengslet montering) eller førte dem gjennom det trykte kretskortet inn i de tilsvarende hullene. Strukturelt er deres konklusjoner eller kontakter laget i form av metalliserte puter på elementenes kropp.Når det gjelder mikrokretser og overflatemonterte transistorer, har elementene korte, stive "ben".

En av hovedkarakteristikkene til SMD-motstander er størrelsen. Dette er lengden og bredden på boksen, i henhold til disse parametrene velges elementer som tilsvarer utformingen av brettet. Vanligvis er dimensjonene i dokumentasjonen skrevet i forkortet form med et firesifret tall, der de to første sifrene angir lengden på elementet i mm, og det andre tegnparet angir bredden i mm. Men i virkeligheten kan dimensjonene avvike fra markeringene avhengig av typene og serien av elementer.

Typiske størrelser på SMD-motstander og deres parametere

 Figur 1 — betegnelser for dekoding av standardstørrelser.

1. SMD motstander 0201:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Merkeeffekt: 0,05W

• Driftsspenning: 15V

• Maksimal tillatt spenning: 50 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

2. SMD motstander 0402:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Merkeeffekt: 0,062W

• Driftsspenning: 50V

• Maksimal tillatt spenning: 100 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

3.SMD motstander 0603:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 0,1W

• Driftsspenning: 50V

• Maksimal tillatt spenning: 100 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

4. SMD motstander 0805:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Merkeeffekt: 0,125W

• Driftsspenning: 150V

• Maksimal tillatt spenning: 200 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

5. SMD motstander 1206:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 0,25W

• Driftsspenning: 200V

• Maksimal tillatt spenning: 400 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

6. SMD motstander 2010:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 0,75W

• Driftsspenning: 200V

• Maksimal tillatt spenning: 400 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

7. SMD motstander 2512:

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

• Rangeringsområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillatt avvik fra nominelt: 1 % (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 1W

• Driftsspenning: 200V

• Maksimal tillatt spenning: 400 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

Som du kan se, når størrelsen på brikkemotstanden øker, øker den nominelle effekttap i tabellen nedenfor, denne avhengigheten vises tydeligere, så vel som de geometriske dimensjonene til andre typer motstander:

Tabell 1 — Merking av SMD-motstander

Avhengig av størrelsen kan en av tre typer motstandsmerking brukes. Det er tre typer merker:

1. Med 3 siffer. I dette tilfellet betyr de to første antall ohm, og det siste tallet nuller. Slik er motstander i E-24-serien utpekt, med et avvik fra den nominelle verdien (toleranse) på 1 eller 5%. Standardstørrelsen på motstander med denne merkingen er 0603, 0805 og 1206. Eksempel på slik merking: 101 = 100 = 100 Ohm

Figur 2 er et bilde av en SMD-motstand med en nominell verdi på 10 000 Ohm, også kjent som 10 kOhm.

 2. Med 4 tegn. I dette tilfellet indikerer de første 3 sifrene antall ohm, og det siste er antallet nuller. Slik beskrives motstander i E-96-serien med standardstørrelser 0805, 1206. Hvis bokstaven R er til stede i markeringen, spiller den rollen som et komma som skiller hele tall fra brøker. Dermed betyr merkingen 4402 44 000 ohm eller 44 kOhm.

Figur 3 — Bilde av en 44 kΩ SMD-motstand

3. Merking med en kombinasjon av 3 tegn — tall og bokstaver. I dette tilfellet er de to første tegnene tall som indikerer den kodede motstandsverdien i ohm. Det tredje tegnet er multiplikatoren. Dermed er standardstørrelse 0603-motstander merket fra motstandene i E-96-serien, med en toleranse på 1 %. Oversettelsen av bokstaver til en faktor utføres i følgende rekkefølge: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10^2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Dekodingen av kodene (de to første tegnene) utføres i henhold til tabellen nedenfor.

Tabell 2 — dekodingskoder for merking av SMD-motstander

Figur 4 — en motstand med en tresifret markering 10C, hvis du bruker tabellen og det gitte antallet faktorer, så er 10 124 Ohm, og C er en faktor på 10 ^ 2, som er lik 12 400 Ohm eller 12,4 kOhm.

Hovedparametrene til motstander

I en ideell motstand vurderes bare motstanden. I virkeligheten er situasjonen annerledes - motstander har også parasittiske induktive-kapasitive komponenter.Nedenfor er ett alternativ for en ekvivalent motstandskrets:

Figur 5 — Ekvivalent motstandskrets

Som du kan se i diagrammet er det både kondensatorer (kondensatorer) og induktans. Deres tilstedeværelse skyldes det faktum at hver leder har en viss induktans, og en gruppe ledere har parasittisk kapasitans. I en motstand er disse relatert til plasseringen av dets resistive lag og dets design.

Disse parametrene tas vanligvis ikke i betraktning i likestrøms- og lavfrekvente kretser, men de kan ha en betydelig innflytelse i høyfrekvente radiooverføringskretser og i svitsjestrømforsyninger, hvor strømmer flyter med frekvenser fra titalls til hundrevis av kHz. I slike kretsløp kan enhver parasittisk komponent, i kjøttet av feil ledninger av de ledende banene til det trykte kretskortet, gjøre det umulig å fungere.

Så induktans og kapasitans er elementer som påvirker impedansen og kantene til strømmer og spenninger som en funksjon av frekvens. De beste når det gjelder frekvenskarakteristikk er overflatemonteringselementene, på grunn av deres nøyaktig samme lille størrelse.

Figur 6 — Grafen viser forholdet mellom den totale motstanden til motstanden og den aktive motstanden ved forskjellige frekvenser

Impedans inkluderer både aktiv motstand og parasittisk induktans og kapasitansreaktanser. Grafen viser et fall i impedans med økende frekvens.

Motstandsdesign

Overflatemonterte motstander er rimelige og praktiske for automatisert montering av elektroniske enheter på en transportør. Imidlertid er de ikke så enkle som de ser ut til.

Figur 7 — Intern struktur til SMD-motstanden

Motstanden er basert på et substrat av Al2O3 - aluminiumoksid.Det er et godt dielektrikum og et materiale med god varmeledningsevne, noe som er like viktig, siden under drift frigjøres all kraften til motstanden til varme.

Som et resistivt lag brukes en tynn metall- eller oksidfilm, for eksempel krom, ruteniumdioksid (som vist på bildet over). Egenskapene til motstander avhenger av materialet som denne filmen er sammensatt av. Det resistive laget av individuelle motstander er en film opp til 10 mikron tykk, laget av et materiale med lav TCR (temperaturkoeffisient for motstand), som gir høy temperaturstabilitet av parametere og muligheten for å lage høypresisjonselementer, et eksempel på et slikt materiale er konstantan, men karakterene til slike motstander overstiger sjelden 100 ohm.

Motstandsputer er dannet av et sett med lag. Det indre kontaktlaget er laget av kostbare materialer som sølv eller palladium. Mellomproduktet er laget av nikkel. Og den ytre er blytinn. Denne utformingen skyldes behovet for å sikre høy adhesjon (kohesjon) av lagene. Påliteligheten til kontakter og støy avhenger av dem.

For å redusere parasittiske komponenter kommer de frem til følgende teknologiske løsninger når de danner et resistivt lag:

Figur 8 — Formen på det resistive laget

Installasjonen av slike elementer utføres i ovner og i radioamatørverksteder ved hjelp av et loddejern, det vil si med en strøm av varm luft. Derfor, under produksjonen, blir det tatt hensyn til temperaturkurven for oppvarming og kjøling.

Figur 9 — varme- og kjølekurve ved lodding av SMD-motstander

konklusjoner

Bruken av overflatemonterte komponenter hadde en positiv effekt på vekten og dimensjonene til det elektroniske utstyret, samt på frekvenskarakteristikkene til elementet. Moderne industri produserer de fleste vanlige elementene i SMD-design. Inkludert: motstander, kondensatorer, dioder, lysdioder, transistorer, tyristorer, integrerte kretser.