SMD резистори — видове, параметри и характеристики

Резисторът е елемент, който има някакъв вид съпротивление; той се използва в електрониката и електротехниката за ограничаване на тока или получаване на необходимото напрежение (например с помощта на резистивен делител). SMD резисторите са резистори за повърхностно монтиране, с други думи, резистори за повърхностно монтиране.

Основните характеристики на резисторите са номиналното съпротивление, измерено в ома и зависи от дебелината, дължината и материалите на резистивния слой, както и разсейването на мощността.

Електронните компоненти за повърхностен монтаж се отличават с малките си размери поради факта, че или нямат клеми за свързване в класическия смисъл. Елементите за обемна инсталация имат дълги изводи.

По -рано, когато сглобяваха електронно оборудване, те свързваха компонентите на веригата помежду си (шарнирен монтаж) или ги прекарваха през печатната платка в съответните отвори. Структурно техните заключения или контакти са направени под формата на метализирани подложки по тялото на елементите. В случай на микросхеми и повърхностно монтирани транзистори, елементите имат къси, твърди „крака“.

Една от основните характеристики на SMD резисторите е техният размер. Това е дължината и ширината на кутията, според тези параметри се избират елементи, които съответстват на оформлението на дъската. Обикновено размерите в документацията се изписват в съкратена форма с четирицифрено число, където първите две цифри показват дължината на елемента в mm, а втората двойка знаци показва ширината в mm. В действителност обаче размерите могат да се различават от маркировките в зависимост от видовете и поредицата от елементи.

Типични размери на SMD резистори и техните параметри

 Фигура 1 — обозначения за декодиране на стандартни размери.

1. SMD резистори 0201:

L = 0,6 мм; W = 0,3 мм; Н = 0,23 мм; L1 = 0,13 m.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 0.05W

• Работно напрежение: 15V

• Максимално допустимо напрежение: 50 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

2. SMD резистори 0402:

L = 1,0 мм; W = 0,5 мм; H = 0,35 мм; L1 = 0,25 мм.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 0.062W

• Работно напрежение: 50V

• Максимално допустимо напрежение: 100 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

3.SMD резистори 0603:

L = 1,6 мм; W = 0,8 мм; H = 0,45 мм; L1 = 0,3 мм.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 0.1W

• Работно напрежение: 50V

• Максимално допустимо напрежение: 100 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

4. SMD резистори 0805:

L = 2,0 мм; W = 1,2 мм; Н = 0,4 мм; L1 = 0,4 мм.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 0.125W

• Работно напрежение: 150V

• Максимално допустимо напрежение: 200 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

5. SMD резистори 1206:

L = 3,2 мм; Ш = 1,6 мм; Н = 0,5 мм; L1 = 0,5 мм.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 0.25W

• Работно напрежение: 200V

• Максимално допустимо напрежение: 400 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

6. SMD резистори 2010:

L = 5,0 мм; W = 2,5 мм; Н = 0,55 мм; L1 = 0,5 мм.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 0.75W

• Работно напрежение: 200V

• Максимално допустимо напрежение: 400 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

7. SMD резистори 2512:

L = 6,35 мм; W = 3,2 мм; Н = 0,55 мм; L1 = 0,5 мм.

• Обхват на номиналните стойности: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Допустимо отклонение от номиналното: 1% (F); 5% (J)

• Номинална мощност: 1W

• Работно напрежение: 200V

• Максимално допустимо напрежение: 400 V

• Работен температурен диапазон: –55 — +125 ° С

Както можете да видите, с увеличаване на размера на чип резистора, номиналното разсейване на мощността се увеличава в таблицата по -долу, тази зависимост е по -ясно показана, както и геометричните размери на други видове резистори:

Таблица 1 — Маркиране на SMD резистори

В зависимост от размера може да се използва един от трите вида маркиране на рейтинга на резистора. Има три вида маркировки:

1. С 3 цифри. В този случай първите две означават броя на ома, а последният брой нули. Така се обозначават резистори от серията E-24, с отклонение от номинала (толеранс) от 1 или 5%. Стандартният размер на резисторите с тази маркировка е 0603, 0805 и 1206. Пример за такава маркировка: 101 = 100 = 100 Ohm

 Фигура 2 е изображение на SMD резистор с номинална стойност 10 000 Ohm, известен още като 10 kOhm.

 2. С 4 знака. В този случай първите 3 цифри показват броя на ома, а последната е броят на нулите. Така се описват резистори от серия Е-96 със стандартни размери 0805, 1206. Ако буквата R присъства в маркировката, тя играе ролята на запетая, разделяща цели числа от дроби. По този начин маркировката 4402 означава 44 000 ома или 44 kOhm.

 Фигура 3 — Изображение на SMD резистор от 44 kΩ

3. Маркиране с комбинация от 3 знака — цифри и букви. В този случай първите 2 знака са числа, обозначаващи кодираната стойност на съпротивлението в ома. Третият знак е умножителят. По този начин резисторите със стандартен размер 0603 са маркирани от поредицата съпротивления E-96, с толеранс от 1%. Преводът на букви във фактор се извършва в следния ред: S = 10 ^ -2; R = 10 ^ -1; В = 10; С = 10 ^ 2; D = 10 ^ 3; Е = 104; F = 10 ^ 5.

Декодирането на кодовете (първите два знака) се извършва съгласно таблицата, показана по -долу.

Таблица 2 — декодиране на кодове за маркиране на SMD резистори

Фигура 4 — резистор с тризначна маркировка 10C, ако използвате таблицата и дадения брой фактори, тогава 10 е 124 Ohm, а C е коефициент 10 ^ 2, което е равно на 12 400 Ohm или 12.4 kOhm.

Основните параметри на резисторите

В идеалния резистор се взема предвид само неговото съпротивление. В действителност ситуацията е различна — резисторите също имат паразитни индуктивно -капацитивни компоненти. По -долу е една от опциите за еквивалентна резисторна верига:

 Фигура 5 — Еквивалентна резисторна верига

Както можете да видите на диаграмата, има както кондензатори (кондензатори), така и индуктивност. Тяхното присъствие се дължи на факта, че всеки проводник има определена индуктивност, а група проводници имат паразитен капацитет. В резистор те са свързани с местоположението на неговия резистивен слой и неговия дизайн.

Тези параметри обикновено не се вземат предвид в DC и нискочестотни вериги, но те могат да окажат значително влияние във високочестотните радиопредавателни схеми и в комутационните захранвания, където протичат токове с честоти от десетки до стотици kHz. В такива схеми всеки паразитен компонент, в плът на неправилното окабеляване на проводимите пътища на печатната платка, може да направи невъзможно да работи.

И така, индуктивността и капацитетът са елементи, които влияят на импеданса и ръбовете на токове и напрежения в зависимост от честотата. Най -добрите по честотни характеристики са елементите за повърхностен монтаж, поради точно същия техния малък размер.

Фигура 6 — Графиката показва съотношението на общото съпротивление на резистора към активното при различни честоти

Импедансът включва както активното съпротивление, така и реактивите на паразитната индуктивност и капацитет. Графиката показва спад на импеданса с увеличаване на честотата.

Дизайн на резистора

Резисторите за повърхностно монтиране са евтини и удобни за автоматизирано сглобяване на електронни устройства на конвейер. Те обаче не са толкова прости, колкото изглеждат.

Фигура 7 — Вътрешна структура на SMD резистора

Резисторът се основава на субстрат от Al2O3 — алуминиев оксид. Той е добър диелектрик и материал с добра топлопроводимост, което е също толкова важно, тъй като по време на работа цялата мощност на резистора се отделя в топлина.

Като резистивен слой се използва тънък метален или оксиден филм, например хром, рутениев диоксид (както е показано на снимката по -горе). Характеристиките на резисторите зависят от материала, от който е съставен този филм.Резистивният слой на отделни резистори е филм с дебелина до 10 микрона, изработен от материал с нисък TCR (температурен коефициент на съпротивление), който дава висока температурна стабилност на параметрите и възможност за създаване на елементи с висока точност , пример за такъв материал е константан, но рейтингите на такива резистори рядко надвишават 100 ома.

Резисторните подложки са оформени от набор от слоеве. Вътрешният контактен слой е направен от скъпи материали като сребро или паладий. Междинният е изработен от никел. А външният е оловен калай. Този дизайн се дължи на необходимостта да се осигури висока адхезия (кохезия) на слоевете. Надеждността на контактите и шумът зависят от тях.

За да намалят паразитните компоненти, те стигат до следните технологични решения, когато образуват резистивен слой:

Фигура 8 — Формата на резистивния слой

Инсталирането на такива елементи се извършва в пещи и в радиолюбителски работилници с помощта на запояваща сешоар, тоест с поток от горещ въздух. Затова при тяхното производство се обръща внимание на температурната крива на отопление и охлаждане.

Фигура 9 — крива на отопление и охлаждане при запояване на SMD резистори

изводи

Използването на повърхностно монтирани компоненти имаше положителен ефект върху теглото и размерите на електронното оборудване, както и върху честотните характеристики на елемента. Съвременната индустрия произвежда повечето от общите елементи в SMD дизайна. Включително: резистори, кондензатори, диоди, светодиоди, транзистори, тиристори, интегрални схеми.