Điện trở SMD - loại, thông số và đặc điểm

Điện trở là một phần tử có một số loại điện trở; nó được sử dụng trong điện tử và kỹ thuật điện để hạn chế dòng điện hoặc đạt được điện áp cần thiết (ví dụ: sử dụng bộ chia điện trở). Điện trở SMD là điện trở gắn trên bề mặt, hay nói cách khác là điện trở gắn trên bề mặt.

Các đặc điểm chính của điện trở là điện trở danh nghĩa, được đo bằng ôm và nó phụ thuộc vào độ dày, chiều dài và vật liệu của lớp điện trở, cũng như công suất tiêu tán.

Các thành phần điện tử gắn trên bề mặt được phân biệt bởi kích thước nhỏ của chúng do thực tế là chúng không có đầu nối kết nối theo nghĩa cổ điển. Các mục cài đặt số lượng lớn có nhiều khách hàng tiềm năng.

Trước đây, khi lắp ráp thiết bị điện tử, họ kết nối các thành phần mạch với nhau (lắp ráp bản lề) hoặc luồn chúng qua bảng mạch in vào các lỗ tương ứng. Về mặt cấu trúc, kết luận hoặc liên hệ của chúng được thực hiện dưới dạng các miếng kim loại trên thân của các phần tử.Trong trường hợp vi mạch và bóng bán dẫn gắn trên bề mặt, các phần tử có "chân" ngắn và cứng.

Một trong những đặc điểm chính của điện trở SMD là kích thước của chúng. Đây là chiều dài và chiều rộng của hộp, theo các tham số này, các phần tử được chọn tương ứng với bố cục của bảng được chọn. Thông thường, các kích thước trong tài liệu được viết ở dạng viết tắt bằng một số có bốn chữ số, trong đó hai chữ số đầu tiên biểu thị chiều dài của phần tử tính bằng mm và cặp ký tự thứ hai biểu thị chiều rộng tính bằng mm. Tuy nhiên, trên thực tế, kích thước có thể khác với đánh dấu tùy thuộc vào loại và loạt phần tử.

Kích thước điển hình của điện trở SMD và các thông số của chúng

 Hình 1 - chỉ định để giải mã kích thước tiêu chuẩn.

1. Điện trở SMD 0201:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất định mức: 0,05W

• Điện áp hoạt động: 15V

• Điện áp tối đa cho phép: 50 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

2. Điện trở SMD 0402:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất định mức: 0,062W

• Điện áp hoạt động: 50V

• Điện áp tối đa cho phép: 100 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

3.SMD điện trở 0603:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất danh định: 0,1W

• Điện áp hoạt động: 50V

• Điện áp tối đa cho phép: 100 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

4. Điện trở SMD 0805:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất định mức: 0,125W

• Điện áp hoạt động: 150V

• Điện áp tối đa cho phép: 200 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

5. Điện trở SMD 1206:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất danh nghĩa: 0,25W

• Điện áp hoạt động: 200V

• Điện áp tối đa cho phép: 400 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

6. Điện trở SMD 2010:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất danh nghĩa: 0,75W

• Điện áp hoạt động: 200V

• Điện áp tối đa cho phép: 400 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

7. Điện trở SMD 2512:

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

• Phạm vi đánh giá: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Sai lệch cho phép so với danh nghĩa: 1% (F); 5% (J)

• Công suất danh định: 1W

• Điện áp hoạt động: 200V

• Điện áp tối đa cho phép: 400 V

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động: –55 — +125 ° C

Như bạn có thể thấy, khi kích thước của điện trở chip tăng lên, công suất tiêu thụ danh nghĩa tăng lên trong bảng bên dưới, sự phụ thuộc này được thể hiện rõ ràng hơn, cũng như kích thước hình học của các loại điện trở khác:

Bảng 1 - Ghi nhãn điện trở SMD

Tùy thuộc vào kích thước, có thể sử dụng một trong ba loại đánh dấu định mức điện trở. Có ba loại đánh dấu:

1. Với 3 chữ số. Trong trường hợp này, hai số đầu tiên có nghĩa là số ohms và số cuối cùng là số không. Đây là cách các điện trở của sê-ri E-24 được chỉ định, với độ lệch so với giá trị danh nghĩa (dung sai) là 1 hoặc 5%. Kích thước tiêu chuẩn của điện trở có đánh dấu này là 0603, 0805 và 1206. Ví dụ về đánh dấu như vậy: 101 = 100 = 100 Ohm

Hình 2 là hình ảnh của một điện trở SMD có giá trị định mức là 10.000 Ohm hay còn gọi là 10 kOhm.

 2. Với 4 ký tự. Trong trường hợp này, 3 chữ số đầu tiên cho biết số lượng ohms và chữ số cuối cùng là số không. Đây là cách mô tả các điện trở của dòng E-96 với kích thước tiêu chuẩn 0805, 1206. Nếu chữ R xuất hiện trong nhãn, nó đóng vai trò là dấu phẩy ngăn cách các số nguyên với các phân số. Do đó, đánh dấu 4402 có nghĩa là 44.000 ohms hoặc 44 kOhm.

Hình 3 - Hình ảnh của điện trở SMD 44 kΩ

3. Đánh dấu bằng sự kết hợp của 3 ký tự — số và chữ cái. Trong trường hợp này, 2 ký tự đầu tiên là số chỉ giá trị điện trở được mã hóa tính bằng ôm. Dấu hiệu thứ ba là số nhân. Do đó, các điện trở kích thước tiêu chuẩn 0603 được đánh dấu từ các điện trở sê-ri E-96, với dung sai là 1%. Việc dịch các chữ cái thành một thừa số được thực hiện theo thứ tự sau: S = 10^-2; R = 10^-1; B = 10; C = 10^2; Đ = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Việc giải mã các mã (hai ký tự đầu tiên) được thực hiện theo bảng hiển thị bên dưới.

Bảng 2 - mã giải mã để đánh dấu điện trở SMD

Hình 4 — một điện trở có đánh dấu ba chữ số 10C, nếu bạn sử dụng bảng và một số hệ số đã cho, thì 10 là 124 Ohm và C là hệ số 10 ^ 2, tương đương với 12 400 Ohm hoặc 12,4 kOhm.

Các thông số chính của điện trở

Trong một điện trở lý tưởng, chỉ có điện trở của nó được xem xét. Trên thực tế, tình huống lại khác - điện trở cũng có các thành phần điện dung cảm ứng ký sinh.Dưới đây là một tùy chọn cho mạch điện trở tương đương:

Hình 5 - Mạch điện trở tương đương

Như bạn có thể thấy trong sơ đồ, có cả tụ điện (tụ điện) và điện cảm. Sự hiện diện của chúng là do mỗi dây dẫn có một độ tự cảm nhất định và một nhóm dây dẫn có điện dung ký sinh. Trong một điện trở, những điều này liên quan đến vị trí của lớp điện trở và thiết kế của nó.

Các tham số này thường không được tính đến trong các mạch điện một chiều và tần số thấp, nhưng chúng có thể có ảnh hưởng đáng kể trong các mạch truyền dẫn vô tuyến tần số cao và trong các nguồn điện chuyển mạch, nơi dòng điện chạy qua với tần số từ hàng chục đến hàng trăm kHz. Trong các mạch như vậy, bất kỳ thành phần ký sinh nào, trong phần thịt của hệ thống dây điện không đúng cách của các đường dẫn điện của bảng mạch in, đều có thể khiến nó không thể hoạt động.

Vì vậy, điện cảm và điện dung là các yếu tố ảnh hưởng đến trở kháng và các cạnh của dòng điện và điện áp như một hàm của tần số. Tốt nhất về các đặc tính tần số là các phần tử gắn trên bề mặt, do kích thước nhỏ chính xác của chúng.

Hình 6 - Biểu đồ thể hiện tỷ lệ giữa điện trở tổng của điện trở với điện trở hoạt động ở các tần số khác nhau

Trở kháng bao gồm cả điện trở hoạt động và điện cảm ký sinh và điện dung. Biểu đồ cho thấy sự sụt giảm trở kháng với tần số ngày càng tăng.

thiết kế điện trở

Điện trở gắn trên bề mặt không tốn kém và thuận tiện cho việc lắp ráp tự động các thiết bị điện tử trên băng tải. Tuy nhiên, chúng không đơn giản như chúng có vẻ.

Hình 7 - Cấu trúc bên trong của điện trở SMD

Điện trở dựa trên chất nền Al2O3—nhôm oxit.Nó là một chất điện môi tốt và một vật liệu có tính dẫn nhiệt tốt, điều này cũng quan trọng không kém, vì trong quá trình hoạt động, toàn bộ điện trở của điện trở được giải phóng thành nhiệt.

Là một lớp điện trở, một màng oxit hoặc kim loại mỏng được sử dụng, chẳng hạn như crom, ruthenium dioxide (như trong hình trên). Các đặc tính của điện trở phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo nên màng này.Lớp điện trở của các điện trở riêng lẻ là một màng dày tới 10 micron, được làm bằng vật liệu có TCR (hệ số điện trở nhiệt) thấp, giúp ổn định nhiệt độ cao của các tham số và khả năng tạo ra các phần tử có độ chính xác cao, một ví dụ về vật liệu như vậy là hằng số, nhưng xếp hạng của các điện trở như vậy hiếm khi vượt quá 100 ohms.

Các miếng điện trở được hình thành từ một tập hợp các lớp. Lớp tiếp xúc bên trong được làm bằng vật liệu đắt tiền như bạc hoặc palladium. Chất trung gian được làm bằng niken. Và cái bên ngoài là chì thiếc. Thiết kế này là do nhu cầu đảm bảo độ bám dính cao (độ kết dính) của các lớp. Độ tin cậy của danh bạ và tiếng ồn phụ thuộc vào chúng.

Để giảm các thành phần ký sinh, người ta đi đến các giải pháp công nghệ sau khi hình thành lớp điện trở:

Hình 8 - Hình dạng của lớp điện trở

Việc lắp đặt các phần tử như vậy được thực hiện trong các lò nung và trong các xưởng nghiệp dư vô tuyến sử dụng mỏ hàn, tức là với luồng không khí nóng. Do đó, trong quá trình sản xuất, người ta chú ý đến đường cong nhiệt độ sưởi ấm và làm mát.

Hình 9 - đường cong gia nhiệt và làm mát khi hàn điện trở SMD

kết luận

Việc sử dụng các bộ phận gắn trên bề mặt có tác động tích cực đến trọng lượng và kích thước của thiết bị điện tử, cũng như các đặc tính tần số của phần tử. Ngành công nghiệp hiện đại sản xuất hầu hết các yếu tố phổ biến trong thiết kế SMD. Bao gồm: điện trở, tụ điện, điốt, đèn LED, bóng bán dẫn, thyristor, mạch tích hợp.