Rezistoare SMD - tipuri, parametri și caracteristici

Un rezistor este un element care are un fel de rezistență; este folosit în electronică și inginerie electrică pentru a limita curentul sau a obține tensiunea necesară (de exemplu, folosind un divizor rezistiv). Rezistoarele SMD sunt rezistențe de suprafață, cu alte cuvinte, rezistențe de suprafață.

Principalele caracteristici ale rezistențelor sunt rezistența nominală, măsurată în ohmi, și aceasta depinde de grosimea, lungimea și materialele stratului rezistiv, precum și de puterea disipată.

Componentele electronice de montare la suprafață se remarcă prin dimensiunile lor mici datorită faptului că fie nu au borne de conectare în sensul clasic. Articolele de instalare în vrac au cabluri lungi.

Anterior, la asamblarea echipamentelor electronice, acestea conectau componentele circuitului între ele (ansamblu cu balamale) sau le treceau prin placa de circuit imprimat în găurile corespunzătoare. Structural, concluziile sau contactele lor se realizează sub formă de tampoane metalizate pe corpul elementelor.În cazul microcircuitelor și tranzistoarelor de suprafață, elementele au „picioare” scurte, rigide.

Una dintre principalele caracteristici ale rezistențelor SMD este dimensiunea lor. Aceasta este lungimea și lățimea casetei, în funcție de acești parametri, sunt selectate elemente care corespund aspectului plăcii. De obicei, dimensiunile din documentație sunt scrise sub formă abreviată cu un număr din patru cifre, unde primele două cifre indică lungimea elementului în mm, iar a doua pereche de caractere indică lățimea în mm. Cu toate acestea, în realitate, dimensiunile pot diferi de marcaje în funcție de tipurile și seria de elemente.

Dimensiunile tipice ale rezistențelor SMD și parametrii acestora

 Figura 1 — denumiri pentru decodarea dimensiunilor standard.

1. Rezistori SMD 0201:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominala: 0,05 W

• Tensiune de operare: 15V

• Tensiune maxima admisa: 50 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

2. Rezistoare SMD 0402:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominală: 0,062 W

• Tensiune de operare: 50V

• Tensiune maxima admisa: 100 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

3. Rezistori SMD 0603:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominala: 0,1 W

• Tensiune de operare: 50V

• Tensiune maxima admisa: 100 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

4. Rezistori SMD 0805:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominala: 0,125 W

• Tensiune de operare: 150V

• Tensiune maxima admisa: 200 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

5. Rezistori SMD 1206:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominala: 0,25 W

• Tensiune de operare: 200V

• Tensiune maxima admisa: 400 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

6. Rezistoare SMD 2010:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominala: 0,75W

• Tensiune de operare: 200V

• Tensiune maxima admisa: 400 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

7. Rezistoare SMD 2512:

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

• Interval de evaluare: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Abatere admisă de la nominal: 1% (F); 5% (J)

• Putere nominala: 1W

• Tensiune de operare: 200V

• Tensiune maxima admisa: 400 V

• Interval de temperatură de funcționare: -55 - +125 ° C

După cum puteți vedea, pe măsură ce dimensiunea rezistenței cipului crește, puterea nominală de disipare crește în tabelul de mai jos, această dependență este mai clar prezentată, precum și dimensiunile geometrice ale altor tipuri de rezistențe:

Tabelul 1 — Marcarea rezistențelor SMD

În funcție de dimensiune, poate fi utilizat unul dintre cele trei tipuri de marcare a rezistenței. Există trei tipuri de marcaje:

1. Cu 3 cifre. În acest caz, primele două înseamnă numărul de ohmi, iar ultimul număr zero. Așa sunt desemnate rezistențele din seria E-24, cu o abatere de la valoarea nominală (toleranță) de 1 sau 5%. Dimensiunea standard a rezistențelor cu acest marcaj este 0603, 0805 și 1206. Exemplu de astfel de marcare: 101 = 100 = 100 Ohm

Figura 2 este o imagine a unui rezistor SMD cu o valoare nominală de 10.000 Ohm, cunoscut și sub numele de 10 kOhm.

 2. Cu 4 caractere. În acest caz, primele 3 cifre indică numărul de ohmi, iar ultima este numărul de zerouri. Așa sunt descrise rezistențele din seria E-96 cu dimensiuni standard 0805, 1206. Dacă litera R este prezentă în marcaj, aceasta joacă rolul unei virgule care separă numerele întregi de fracții. Astfel, marcajul 4402 înseamnă 44.000 ohmi sau 44 kOhm.

Figura 3 — Imaginea unui rezistor SMD de 44 kΩ

3. Marcare cu o combinație de 3 caractere — cifre și litere. În acest caz, primele 2 caractere sunt numere care indică valoarea codificată a rezistenței în ohmi. Al treilea semn este multiplicatorul. Astfel, rezistențele de dimensiune standard 0603 sunt marcate din seria E-96, cu o toleranță de 1%. Traducerea literelor într-un factor se realizează în următoarea ordine: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10 ^ 2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Decodificarea codurilor (primele două caractere) se realizează conform tabelului prezentat mai jos.

Tabelul 2 — coduri de decodare pentru marcarea rezistențelor SMD

Figura 4 — un rezistor cu un marcaj din trei cifre 10C, dacă utilizați tabelul și numărul dat de factori, atunci 10 este 124 Ohm, iar C este un factor de 10 ^ 2, care este egal cu 12 400 Ohm sau 12,4 kOhm.

Principalii parametri ai rezistențelor

Într-un rezistor ideal, se ia în considerare doar rezistența acestuia. În realitate, situația este diferită - rezistențele au și componente inductiv-capacitive parazite.Mai jos este o opțiune pentru un circuit de rezistență echivalent:

Figura 5 — Circuitul rezistenței echivalente

După cum puteți vedea în diagramă, există atât condensatoare (condensatoare), cât și inductanță. Prezența lor se datorează faptului că fiecare conductor are o anumită inductanță, iar un grup de conductori are o capacitate parazită. Într-un rezistor, acestea sunt legate de locația stratului său rezistiv și de designul său.

Acești parametri nu sunt de obicei luați în considerare în circuitele de curent continuu și de joasă frecvență, dar pot avea o influență semnificativă în circuitele de transmisie radio de înaltă frecvență și în comutarea surselor de alimentare, unde curenții curg cu frecvențe de la zeci la sute de kHz. În astfel de circuite, orice componentă parazită, în carnea cablării necorespunzătoare a căilor conductoare ale plăcii de circuit imprimat, poate face imposibilă funcționarea.

Deci, inductanța și capacitatea sunt elemente care afectează impedanța și marginile curenților și tensiunilor în funcție de frecvență. Cele mai bune din punct de vedere al caracteristicilor de frecvență sunt elementele de montare la suprafață, datorită exact aceleiași dimensiuni mici.

Figura 6 — Graficul arată raportul dintre rezistența totală a rezistenței și rezistența activă la diferite frecvențe

Impedanța include atât rezistența activă, cât și inductanța parazită și reactanța capacității. Graficul arată o scădere a impedanței cu creșterea frecvenței.

Design rezistență

Rezistoarele de montare la suprafață sunt ieftine și convenabile pentru asamblarea automată a dispozitivelor electronice pe un transportor. Cu toate acestea, ele nu sunt atât de simple pe cât par.

Figura 7 — Structura internă a rezistenței SMD

Rezistorul se bazează pe un substrat de Al2O3 - oxid de aluminiu.Este un dielectric bun și un material cu conductivitate termică bună, ceea ce este la fel de important, deoarece în timpul funcționării toată puterea rezistorului este eliberată în căldură.

Ca strat rezistiv, se folosește o peliculă subțire de metal sau oxid, de exemplu crom, dioxid de ruteniu (așa cum se arată în imaginea de mai sus). Caracteristicile rezistențelor depind de materialul din care este compusă această peliculă.Stratul rezistiv al rezistențelor individuale este o peliculă de până la 10 microni grosime, realizată dintr-un material cu un TCR (coeficient de temperatură de rezistență) scăzut), care conferă stabilitate la temperatură ridicată. de parametri și posibilitatea de a crea elemente de înaltă precizie, un exemplu de astfel de material este constantan, dar evaluările unor astfel de rezistențe rareori depășesc 100 ohmi.

Padurile de rezistență sunt formate dintr-un set de straturi. Stratul de contact interior este realizat din materiale scumpe precum argint sau paladiu. Intermediarul este din nichel. Iar cel exterior este staniu de plumb. Acest design se datorează necesității de a asigura o aderență (coeziune) ridicată a straturilor. Fiabilitatea contactelor și zgomotul depind de ele.

Pentru a reduce componentele parazite, acestea ajung la următoarele soluții tehnologice atunci când formează un strat rezistiv:

Figura 8 — Forma stratului rezistiv

Instalarea unor astfel de elemente se realizează în cuptoare și în atelierele de radioamatori folosind un fier de lipit, adică cu un curent de aer cald. Prin urmare, în timpul producției lor, se acordă atenție curbei temperaturii de încălzire și răcire.

Figura 9 — curba de încălzire și răcire la lipirea rezistențelor SMD

concluzii

Utilizarea componentelor montate pe suprafață a avut un efect pozitiv asupra greutății și dimensiunilor echipamentului electronic, precum și asupra caracteristicilor de frecvență ale elementului. Industria modernă produce majoritatea elementelor comune în modelele SMD. Inclusiv: rezistențe, condensatoare, diode, LED-uri, tranzistoare, tiristoare, circuite integrate.