Технологии плавких резисторов обеспечивают экономичное решение

Предохранители (June 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Пленочные и проволочные устройства, используемые в различных приложениях

КОРИ ШРОДЕР, директор по маркетингу и разработке продуктов,
Электронная библиотека Stackpole
www.seielect.com
Плавкие резисторы являются предпочтительным пассивным компонентом для многих инженеров-проектировщиков, поскольку они объединяют две роли: плавкий предохранитель и резистор. Использование одного компонента по сравнению с двумя экономит затраты и пространство на печатной плате. Плавкие пленочные резисторы идеально подходят для применений с более низким уровнем мощности и в которых требования к перегрузке и перенапряжению не слишком строги. Источники питания и схемы управления, обычно используемые в электроинструментах, счетчиках коммунальных услуг, коммуникационном оборудовании, кухонных приборах и детекторах дыма, часто нуждаются в более надежном резисторе, который может выдерживать более высокую мощность, более высокие краткосрочные импульсы и более высокие температуры. В этих приложениях требуются резисторы с различными уровнями перенапряжения и противоречивые требования к сплавлению или сбоям без побочного повреждения, и именно здесь тип проволоки подходит для счета.

Плавкие пленочные резисторы

В технологии плавких пленочных резисторов обычно используется стандартный резисторный пленочный сплав и материалы в качестве основы для плавкой части. Чтобы обеспечить надежную и повторяемую характеристику сплавления, необходимо тщательно контролировать толщину и состав распыленной пленки, чтобы обеспечить равномерность всей производственной партии. После съемок процесс калибровки является наиболее критичным. Именно этот процесс контролирует действие плавки детали, а также диктует точное значение сопротивления. Чем больше обрезки калибровки, тем короче время плавления или ниже мощность, необходимая для слияния данного размера и сопротивления.

Рисунок 1: Типичный плавкий пленочный резистор.

Тем не менее, значение сопротивления данной производственной партии будет широко варьироваться, когда калибровочная накладка используется для контроля времени плавления. Это изменение значения сопротивления может также приводить к изменению производительности плавления, поскольку более высокие значения сопротивления будут быстрее сливаться. Поэтому многие плавкие резисторы предлагаются только в отношении допусков на абсолютное сопротивление на 5% или выше. Типичные характеристики плавки указаны как время плавления (обычно менее 30 секунд, 15 секунд, 5 секунд и т. Д.) При указанном увеличении мощности, таком как 10X, 15X или 25X. Плавкие пленочные резисторы используются во множестве маломощных и низковольтных применений. К ним относятся низкоуровневый мониторинг и управление пожарной безопасностью, высококачественные аудио / видео системы, средства управления и системы управления окружающей средой и лазерные принтеры.

Плавкие проволочные резисторы

Типичное плавкое приложение с проволочной обмоткой потребует, чтобы резистор-предохранитель пропускал некоторый тип короткого переходного события без сбоев. В оборудовании для приборов и бытовой техники, электроинструментах, счетчиках коммунальных услуг, коммуникационном оборудовании, оборудовании пожарной безопасности и системах ОВК есть все требования этого типа. Примером может служить плавкая проволочная проволока, которая должна пропускать сотни импульсов 20 мкс с сопротивлением 6000 В без сбоев, но должна быть быстро и без пламени, когда подвергается перегрузкам на короткое замыкание 120 В. Хотя относительно легко построить резистор с проволочной обмоткой, который может выдерживать скачки на 6 кВ, гораздо труднее поддерживать это, имея также характеристику плавления, которая открывается без пламени или избыточного тепла.

Рисунок 2: Пульс серии SP3A - выдерживает плавкую проволочную проволоку.

Некоторые производители создают плавкое действие проволочной проволоки, просто делая один из двух сварных швов элемента на торцевой крышке более слабым. Хотя это и создает отказоустойчивую характеристику, повторяемость этого дизайна плавкого предохранителя намного меньше, чем хотелось бы. В некоторых случаях часть будет сливаться в нормальных условиях цепи, а в других, часть не будет сливаться до тех пор, пока печатная плата не будет обуглена или даже не загорится. В более совершенной плавкой проволочной технологии используются свойства материала сплава резистивной проволоки, размера и формы сердечника, свинцового провода и управления температурой.
Другим фактором, который может повлиять на производительность плавкого проволочного резистора, является процесс обрезки. Любая обрезка уменьшит эффективную пропускную способность проводного элемента. В некоторых случаях поперечное сечение провода может быть уменьшено на целых 40%. Процесс обрезки, как правило, не приводит к резкому уменьшению стабильной мощности силового резистора, но это сильно скажется на перенапряжении устройства. Например, проводка с низким сопротивлением 5 Вт с низким сопротивлением, предназначенная для импульсного выдерживания с минимальной или без калибровки, может обрабатывать около 70 джоулей энергии, тогда как стандартная коммерческая проволочная проволока будет гарантирована только для обработки 0, 4 Дж.

Рисунок 3: Резистор для поверхностного монтажа SM4.

Плавкие резисторы с проволочной обмоткой, в зависимости от индивидуальных требований заказчика, имеют лишь небольшую премию за стандартную единицу. Несмотря на то, что ограничения и ограничения на материалы и обрезку увеличивают производственные затраты, общая выгода отказоустойчивой работы обычно перевешивает любое номинальное повышение цен.

Повышенный интерес к плавким и безотказным проволочным проволокам

Многие инженеры по проектированию энергоресурсов могут заменить резистор с проволочной обмоткой и отдельный предохранитель с помощью одного отказоустойчивого провода. В последнее время UL уделяет особое внимание резистору и предохранителям, используемым в системах управления двигателем и защитой, с целью использования только одного устройства. Одна часть будет более надежной и повторяемой, чем две отдельные и независимые компоненты и, как правило, будет менее дорогостоящей. Хотя использование термопредохранителя снижает эффективную мощность резистора, оно обеспечивает очень четкое плавкое действие, гарантируемое защитой цепи при превышении определенного уровня температуры.

Одно большое преимущество

Одним из самых больших преимуществ для резисторов с проволочной обмоткой также является один из его больших недостатков для некоторых приложений: это очень надежная резисторная технология. Хотя это очень хорошо для приложений, в которых невозможна значительная перегрузка на постоянной основе, это представляет проблему для приложений, которые могут иметь потенциальные возможности для перегрузки. Сопротивление проволочной проволоки будет продолжать нагреваться до тех пор, пока оно не разрушится и что-нибудь не повезло, чтобы быть рядом с ним. Создание надежной и повторяемой характеристики плавкого предохранителя без существенного снижения стабильной работы по мощности позволило использовать эти проволочные проволоки во многих приложениях, в которых стандартным проводным резисторам просто нельзя доверять. При тщательном рассмотрении материалов наряду с жестко контролируемыми производственными процессами может быть изготовлено устройство, которое не безопасно, но выдерживает короткие скачки 6 кВ и более, без значительного увеличения стоимости устройства.