Bei der Entwicklung elektronischer Geräte und Prototypschaltungen ist es oft notwendig, SMD-Widerstände (Surface Mount Device) zu verwenden. Sie ermöglichen eine kompakte Platzierung einer großen Anzahl von Komponenten auf der Leiterplatte und ermöglichen eine sichere Verbindung durch Oberflächenmontage.
Bei der Auswahl und Berechnung von SMD-Widerständen muss jedoch die Verlustleistung berücksichtigt werden. Dies ist ein sehr wichtiger Parameter, der die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Schaltung im Allgemeinen bestimmt. Die Verlustleistung des Widerstands gibt an, wie viel Wärme er ohne Überhitzung aushalten kann.
Wie wählt man den richtigen SMD-Widerstand mit der gewünschten Verlustleistung aus und wie berechnet man ihn? Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Leistungsstand eines Widerstands abhängig von seiner Größe und seinen Eigenschaften zu bestimmen. Eine davon ist die Verwendung von Erzeugerkatalogen und die Berechnung nach Formeln. Eine andere ist die Anwendung von Online-Rechnern, die die Verlustleistung basierend auf den eingegebenen Widerstandsparametern automatisch ermitteln.
Verlustleistung des SMD-Widerstands
Die Verlustleistung eines Widerstands hängt von seinen Konstruktionsmerkmalen ab, von denen die Abmessungen und das Material des leitenden Elements die wichtigsten sind. Normalerweise ist die Verlustleistung in der Dokumentation auf dem Widerstand angegeben. Ihr Wert kann auch selbst berechnet werden.
Um die Verlustleistung zu berechnen, müssen Sie den Widerstandswert des Widerstands (R) und den maximal zulässigen Stromwert kennen, der durch ihn fließt (I). Die Verlustleistung (P) wird mit einer Formel berechnet:
Das Berechnungsergebnis zeigt an, wie viel Leistung bei den angegebenen Widerstands- und Stromwerten am Widerstand abgeführt wird. Dieser Wert sollte den maximal zulässigen Verlustleistungswert für den ausgewählten SMD-Widerstand nicht überschreiten.
Es ist wichtig sich daran zu erinnern, dass die Verlustleistung ausreichend niedrig sein muss, da eine große Leistung zu Überhitzung und Beschädigung des Widerstands führen kann. Bei der Auswahl eines SMD-Widerstands müssen die maximalen Betriebsbedingungen und die Leistung, die er aushalten muss, berücksichtigt werden.
| Material des leitenden Elements | Verlustleistung |
|---|---|
| Kohlenstoff | 0,25 W |
| Metallfolie | 0,125 W |
| Film | 0.1W |
Abhängig vom gewählten Material des leitenden Widerstandselements variiert seine Verlustleistung. Es ist notwendig, einen solchen Widerstand zu wählen, dessen Verlustleistung größer oder gleich dem geschätzten Wert ist.
Darüber hinaus lohnt es sich, die Möglichkeit zu berücksichtigen, den Widerstand zu kühlen, um eine Überhitzung zu verhindern. Die Montage auf einer Platine oder die Verwendung eines Kühlers kann die zulässige Verlustleistung erheblich erhöhen.
Als Ergebnis wird die richtige Wahl eines SMD-Widerstands unter Berücksichtigung seiner Verlustleistung mögliche Probleme vermeiden, die mit einer Überhitzung und einem Ausfall des Widerstands verbunden sind.
Wie man das Richtige wählt
Bei der Auswahl eines SMD-Widerstands müssen mehrere Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden, um das richtige Modell und die richtigen Parameter zu bestimmen.
Zuerst müssen Sie den gewünschten Widerstand des Widerstands bestimmen. Es ist wichtig, nicht nur den Nennwert, sondern auch den zulässigen Fehler zu berücksichtigen. Abhängig von den spezifischen Anforderungen an die Schaltung können Sie einen Widerstand mit einem Nennwiderstand in der Nähe des gewünschten Widerstandes auswählen oder einen Abgleichswiderstand verwenden.
Als nächstes ist es notwendig, die Stärke des Widerstands zu bestimmen. Die Leistung zeigt an, dass der Widerstand die Wärme ohne Überhitzung ausströmen kann. Um dies zu tun, müssen Sie die geschätzte Verlustleistung des Widerstands in einer bestimmten Schaltung kennen. Bei der Auswahl eines Widerstands müssen Sie diesen Parameter berücksichtigen und einen Widerstand mit ausreichender Leistung auswählen.
Zusätzlich sollten andere Widerstandsparameter wie Temperaturkoeffizient, Betriebsspannung, maximale Betriebsspannung und andere berücksichtigt werden. Alle diese Parameter hängen von der spezifischen Anwendung und den Anforderungen des Schemas ab.
Es ist auch wichtig, auf die Abmessungen und die Position der Widerstandsklemmen zu achten, damit sie der Platzierung auf der Leiterplatte entsprechen.
Im Allgemeinen wird empfohlen, sich bei der Auswahl eines SMD-Widerstands an die technischen Spezifikationen und Empfehlungen des Herstellers zu wenden, um den richtigen Widerstand für die jeweilige Schaltung und die Betriebsbedingungen auszuwählen.
und zu berechnen?
Um die Verlustleistung eines SMD-Widerstands richtig auszuwählen und zu berechnen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:
1. Widerstandswert: Bestimmen Sie den erforderlichen Widerstand für Ihre Anwendung und wählen Sie einen Widerstand mit der entsprechenden Nennleistung aus.
2. Maximale Betriebstemperatur: Finden Sie heraus, welche Temperatur Ihr SMD-Widerstand aushalten kann, und stellen Sie sicher, dass er die erforderlichen Bedingungen für Ihre Anwendung erfüllt.
3. Betriebsstrom: Bestimmen Sie den maximalen Strom, der durch den Widerstand fließt. Dadurch wird die Leistung berechnet, die der Widerstand abführen muss.
4. Widerstandsleistung: Überprüfen Sie die Spezifikationen des Widerstands auf die maximale Leistung, die er ableiten kann. Stellen Sie sicher, dass der von Ihnen gewählte Widerstand ausreichend Strom hat, um mit Ihrem Strom zu arbeiten.
5. Verlustleistung: Berechnen Sie die Verlustleistung des Widerstands mit der Formel P = I^2 * R, wobei P die Verlustleistung ist, I der Betriebsstrom ist, R der Widerstand des Widerstands ist. Stellen Sie sicher, dass der Widerstand diese Leistung bei einer bestimmten Temperatur ableiten kann.
Und wenn Sie diese Schritte befolgen, können Sie die Verlustleistung des SMD-Widerstands für Ihre Anwendung richtig auswählen und berechnen.
