Как узнать мощность резистора

Мощность SMD резистора. Как 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.

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).

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).

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).

Источник

Как узнать мощность резистора по размеру

Классификация по условиям эксплуатации

По особенностям применения и использования виды резисторов делятся на группы.

Постоянные

Сопротивление неизменное с допустимой нормированной погрешностью и соответствует норме. На электрической схеме изображаются прямоугольником со сторонами 10х4 мм. От центра узкой стороны изображаются линии выводов. Рядом с изображением ставят литеру «R» с порядковым номером корпуса по схеме. Тут же проставляют величину номинала.

Менее килоома отражается числом без указания единиц измерения, например: 33 = 33 Ом. Диапазон килоом-мегом принято обозначать литерой «К»(4,7К = 4,7 кОм). «М» применяется при сопротивлении мегом и выше (5,6М = 5,6 мОм).

Переменные и подстроечные

Компоненты переменного потенциометра оснащены тремя и более выводами, и механизмом перемещения ползунка – токосъемника. Диапазон изменения простирается от нуля до максимума, ограниченного установленным номиналом.

Изменение характеристик оборудования в процессе эксплуатации, выглядящее, например, как настройка тюнера, регулировка уровня громкости или освещения, выполняется переменным компонентом.

Механизм перемещения ползунка завершается ручкой, позволяющей оперативно проводить регулировку. Если настройка выполняется при наладке и ежедневно меняться не должна, применяются подстроечники. Положение токосъемника в них устанавливается отверткой.

Нелинейные

Устройства автоматики и электронной защиты активно пользуются полупроводниковыми нелинейными приборами, проводимость которых изменяется автоматически при колебаниях внешних факторов окружающей среды. Отрицательный температурный коэффициент у термисторов увеличивает проводимость при повышении температуры и уменьшает при понижении.

Прибор с положительным ТКС называются позистором. У фоторезистора проводимость полупроводникового слоя возрастает при увеличении освещенности в видимом, инфракрасном или ультрафиолетовом спектре.

Варисторы способны увеличить проводимость при возрастании приложенного к нему напряжения

Магниторезисторы реагируют на магнитное поле, а тензисторы фиксируют приложенное к ним механическое усилие.

Как подобрать резистор на замену

Если вам необходимо поменять резистор, брать надо либо той же мощности, либо выше. Ни в коем случае не ниже — ведь резистор и без того вышел из строя. Происходит это обычно из-за перегрева. Так что установка резистора меньшей мощности исключена. Вернее, вы его поставить можете. Но будьте готовы к тому, что скоро его снова придется менять.

Примерно определить мощность резистора можно по размерам

Если место на плате позволяет, лучше поставить деталь с большей мощностью рассеивания, чем была у заменяемой детали. Или поднять резистор той же мощности повыше (можно вообще не подрезать выводы) — чтобы охлаждение было лучше. В общем, при замене резистора, мощность берем либо ту же, либо выше на шаг.

Как определить и подобрать мощность резистора (сопротивления)

Резисторы есть в любой электрической схеме. Но в разных схемах протекают различной величины ток. Не могут же одни и те же элементы работать при 0,1 А и при 100 А. Ведь при прохождении тока сопротивление греется. Чем выше ток, тем более интенсивный нагрев. Значит, и резисторы должны быть на разную величину тока. Так и есть. Отображает их способность работать при различных токах такой параметр, как мощность резистора. На деталях покрупнее она указывается прямо на корпусе. Для мелких корпусов есть другой метод определения (см. ниже).

Маркировка советских и современных резисторов и их обозначение

Радиолюбителям часто приходится сталкиваться с резисторами, и если это происходит не в первый раз, то большинство уже знает, как определить по маркировке характеристики элемента схемы. Но не все могут это сделать, да и к тому же нередко даже знатокам приходится поломать голову, столкнувшись, к примеру, с печатной платой на smd компонентах.

Имеет смысл проследить пошагово эволюцию резисторов и их маркировок. Для начала рассмотреть самые простейшие из них, а уже после продвигаться к сложным и высокотехнологичным smd резисторам.

Итак, разделяют три вида подобных элементов. Это советские резисторы, которые используются, однако и сейчас, современные – т.е. те, которые имеют разноцветные полоски, ну и конечно смд компоненты.

Советские резисторы

Конечно, как ни стараться, но без советской электроники не обойтись, а по тому есть смысл изучить маркировки подобных резисторов.

На первый взгляд, визуально можно попробовать определить предельные мощности рассеивания этих элементов.

На изображении выше видна разница в их размерах. Начиная с самого верхнего их мощность:

Первые два резистора, на 1Вт. и 2Вт. промаркированы литерой МЛТ-1 и МЛТ-2 – это наиболее широко известная разновидность. МЛТ – это аббревиатура Металлоплёночного, Лакированного, Теплоустойчивого элемента.

Остальные можно определить только по габаритам, маркировка на них отсутствует. Естественно, что чем крупнее резистор, тем больше и мощность рассеивания – законы физики никем не отменены.

Единица измерения сопротивления у МЛТ как и у других резисторов это Ом – указывается буквами R или Е, КОм – литерой К, ну а МОм – как М. Разобраться тут совершенно не сложно. Стоит маркировка М33, значит это резистор, сопротивление которого составляет 33 Мега Ома. Но в некоторых случаях бывает ещё проще. На элементе можно найти надпись 2КО, и конечно любому становится понятно, что сопротивление будет равным 2 кило Омам.

Так что резисторы советских времён определить по маркировке, узнав их технические характеристики, достаточно просто, чего, конечно же, не скажешь об элементах с нанесёнными на них разноцветными полосками.

Современные резисторы

Обычно при появлении в разговоре темы о современных резисторах у собеседников начинает портиться настроение. А дело всё в том, что на них нет привычной всем буквенной или числовой маркировки. Определить их характеристики можно при наличии таблицы, но тратить при этом придется невероятно огромное количество времени, т.к. все параметры зашифрованы в различных цветах и расположениях полосок на конденсаторе.

Современный резистор с цветными полосками

Для определения характеристик этого элемента для начала необходимо его развернуть так, чтобы золотистая либо серебристая полоса оказалась по правую руку. При отсутствии таковой нужно посмотреть, к какой стороне ближе находятся несколько полос и развернуть, чтобы они оказались по левую руку.

Далее, определяется цвет двух первых полос, при этом каждый из них имеет своё цифровое обозначение. Полоска может быть:

Ещё одна полоса покажет число нулей, необходимое к добавлению к цифрам, получившимся из первых двух. Итак, если полоса:

При условии, что полосок на резисторе не 3, а 4 (не считая серебристой или золотистой), то первые три – цифры, а 4-я – количество нулей.

Обычно на элементе 3 или 4 полосы, но бывает и 5-6. Начинать следует с более широкой, но иногда производитель не отмечает её. Находиться она будет ближе к выводу.

Но вообще, для того, чтобы определить технические характеристики резистора, проще обратиться к онлайн-калькулятору, который всегда можно найти в сети интернет. У многих радиолюбителей такие программы уже установлены в компьютерах. Останется лишь отметить нужные цвета и калькулятор определит все параметры.

SMD – резисторы

Об этих компонентах можно говорить бесконечно. Самое интересное, что непонятно что человек видит перед собой – это несколько транзисторов, резисторов или ещё чего то. Но немного разобравшись в маркировках всё же можно понять и прочитать их характеристики.

Сложность в том, что элементы малого типоразмера (к примеру, 0402) вообще никак не обозначаются, т.к. практически невозможно нанести на них что либо. Smd компоненты, допуск которых составляет 10 % немного крупнее и обозначаются 3-мя числами, 2 начальных – это номинал, а 3-я – степень 10-ти.

К примеру, на резисторе проставлены цифры 332. Значит, сопротивление этого компонента будет равным 33х10 во второй степени Ом = 3300 Ом = 3.3 кОм.

Если допуск резистора от 1%, то маркируется он уже 4-хзначным числом, но при прочтении изменений никаких, так же последняя цифра обозначает степень 10-ти, ну а первые три – номинал.

Иногда можно встретить такую кодировку резисторов, как 000. Такие элементы имеют незначительное, почти нулевое сопротивление и используются в печатных платах в качестве обычных перемычек. Ведь аккуратнее смотрится такой смд компонент, чем кусок проводка.

Дополнительная информация

Конечно, при желании вполне возможно разобраться с маркировками различных резисторов. Остаётся лишь так называемая «проблема бренда». Это определение отражает попытку больших фирм не ремонтировать своё оборудование «чужими» запасными частями. А по тому многие из них вводят свои маркировки смд компонентов, отличные от общепринятых. Но всё же при наличии схемы и омметра (либо мультиметра) с любой печатной платой можно найти общий язык.

Мощность при последовательном соединение

При соединение резисторов последовательно электрический ток по очереди проходит через каждое сопротивление. Значение тока в любой точке цепи будет одинаковым. Данный факт определяется с помощью закона Ома. Если сложить все сопротивления, приведенные на схеме, то получится следующий результат: R = 200+100+51+39 = 390 Ом.

Учитывая напряжение в цепи, равное 100 В, по закону Ома сила тока будет составлять I = U/R = 100/390 = 0,256 A. На основании полученных данных можно рассчитать мощность резисторов при последовательном соединении по следующей формуле: P = I2 x R = 0,2562 x 390 = 25,55 Вт.

Таким же образом можно рассчитать мощность каждого отдельно взятого резистора:

Если сложить полученные мощность, то полная Р составит: Р = 13,11+6,55+3,34+2,55 = 25,55 Вт.

Как определить по внешнему виду

На принципиальной схеме указана нужная мощность резистора — тут все понятно. Но как определить мощность сопротивления по внешнему виду на печатной плате? Вообще, чем больше размер корпуса, тем больше тепла он рассеивает. На достаточно крупных по размеру сопротивлениях указывается номинальное сопротивление и его мощность в ваттах.

Тут есть некоторая путаница, но не все так страшно. На отечественных сопротивлениях рядом с цифрой ставят букву В. В зарубежных ставят W. Но эти буквы есть не всегда. В импортных может стоять V или SW перед цифрой. Еще в импортных может тоже стоять буква B, а в отечественных МЛТ может не стоять ничего или буква W. Запутанная история, конечно. Но с опытом появляется хоть какая-то ясность.

Как определить мощность резистора: стоит в маркировке

А ведь есть маленькие резисторы, на которых и номинал-то с трудом помещается. В импортных он нанесен цветными полосками. Как у них узнать мощность рассеивания?

В старом ГОСТе была таблица соответствий размеров и мощностей. Резисторы отечественного производства по прежнему делают в соответствии с этой таблицей. Импортные, кстати, тоже, но они по размерам чуть меньше отечественных. Тем не менее их также можно идентифицировать. Если сомневаетесь, к какой группе отнести конкретный экземпляр, лучше считать что он имеет более низкую способность рассеивать тепло. Меньше шансов, что деталь скоро перегорит.

С размерами сопротивлений и их мощностью вроде понятно. Не все так однозначно. Есть резисторы большого размера с малой рассеивающей способностью и наоборот. Но в таких случаях, проставляют этот параметр в маркировке.

Мощность SMD-резисторов

SMD-компоненты предназначены для поверхностного монтажа и имеют миниатюрные размеры. Мощность резисторов SMD определяется по размерам. Также она есть в характеристиках, но необходимо знать серию и производителя. Таблица мощности СМД резисторов содержит наиболее часто встречающиеся номиналы.

Размеры SMD-резисторов — вот по какому признаку можно определить мощность этих элементов

В общем-то, у этого типа радиоэлементов нет другого оперативного способа определения тока, при котором они могут работать, кроме как по размерам. Можно узнать по характеристикам, но их найти не всегда просто.

Источник