Резистор вместо предохранителя в блоке питания

Обновлено: 03.07.2024

Резисторы повсюду в электрических устройствах. Эти простые пассивные компоненты оказывают огромное влияние на проектирование схем. Они бывают разных видов и имеют широкий спектр функций. Как видно из их названий, основная функция резистора заключается в обеспечении сопротивления электрическому току. Другие функции резисторов включают:

Деление напряжения
Выработка тепла
Питание светодиодов
Схемы сопоставления и загрузки
Контроль прибыли
Устранение ограничений по времени

Выбор правильного типа резистора для проекта или конструкции зависит от множества факторов, которые необходимо спланировать заранее, прежде чем выбирать резисторы для крупносерийного производства. При выборе типа резистора инженеру необходимо учитывать следующие факторы:

Сопротивление
Допуск
Рассеиваемая номинальная мощность
Упаковка и монтаж
Номинальное напряжение
Материальная конструкция
Индуктивность и емкость
Температурный диапазон
Рабочий шум

Резисторы бывают разных типов со своими номиналами и размерами. При разработке схемы полезно знать преимущества и уникальные функции каждой разновидности резисторов.

Распространенные типы линейных резисторов

Линейные резисторы реагируют в соответствии с законом Ома. Эти резисторы будут изменять значение прямо пропорционально приложенному напряжению и температуре. Как правило, линейные резисторы делятся на две категории: фиксированные резисторы и переменные резисторы.

Постоянные резисторы

Эти резисторы обеспечивают постоянное сопротивление цепи. Эти типы резисторов чаще всего используются на печатных платах и в электронике. Постоянные резисторы могут иметь различные размеры и материалы. Наиболее распространены следующие фиксированные резисторы:

Углеродные резисторы. Этот тип резисторов является одним из старейших типов компонентов на рынке. Они широко использовались до 1960-х годов и, как правило, изготавливались из смеси порошкообразного углерода и керамики. Хотя на рынке все еще есть резисторы из углеродного состава, они, как правило, дороже и реже используются, поскольку другие типы постоянных резисторов имеют более эффективные характеристики, такие как допуск, зависимость от напряжения и пороги нагрузки.

Резисторы с проволочной обмоткой. Эти резисторы состоят из изолированного металлического провода, намотанного на сердечник из непроводящего материала, такого как керамика, пластик или стекло. Металлические проволоки обычно состоят из высокопрочных сплавов, таких как нихром или манганин. Эти резисторы также относятся к началу века, но, в отличие от резисторов из углеродного состава, они все еще широко используются сегодня. Они способны противостоять приложениям высокой мощности, стабильны при высоких температурах и обеспечивают долговременную стабильность. Однако они, как правило, более дороги и не могут применяться в высокочастотных устройствах.

Тонкопленочные резисторы. Они бывают двух видов: углеродные и металлопленочные, но имеют почти идентичную конструкцию. Они состоят из керамического сердечника, окруженного тонким резистивным слоем углеродной или металлической пленки. Тонкопленочные резисторы идеально подходят для приложений, требующих высокой стабильности, высокой точности и низкого уровня шума, таких как использование в медицинских устройствах, звуковом оборудовании, а также в контрольно-измерительных устройствах

Толстопленочные резисторы. Эти постоянные резисторы чаще всего используются в бытовых устройствах. Они сконструированы как тонкопленочные резисторы, но, как следует из названия, в них используются толстые пленки оксидов металлов или оксидов металлокерамики. Эти типы резисторов являются самыми дешевыми и наиболее доступными. Обычно они используются в любом электрическом устройстве, в котором используется батарея или источник переменного тока.

Плавкие резисторы. Эти резисторы выполняют две различные функции: обеспечивают сопротивление электрическому току и действуют как предохранитель, отключающий ток в случае его перегрузки. Плавкие резисторы не только регулируют ток, но и действуют как отказоустойчивые в случае скачка напряжения. Они сконструированы аналогично проволочным резисторам и обычно используются в дорогих электронных устройствах, таких как телевизоры, усилители, а также в оборудовании для контроля и управления безопасностью.

Переменные резисторы

В отличие от постоянных резисторов, значениями сопротивления этих компонентов можно управлять с помощью циферблата, ручки или винта. Поскольку они способны контролировать напряжение и ток, они обычно используются в радио- и аудиооборудовании. Общие типы переменных резисторов включают:

Потенциометры. Эти резисторы обычно управляются с помощью диска или ручки. Они состоят из трех клемм, величина сопротивления которых регулируется подвижным контактом (он же дворник), соединенным с управляющим валом.Поворот управляющего вала будет увеличивать или уменьшать напряжение на резисторе. Они обычно используются в аудио- и видеооборудовании и преобразователях.

Реостаты. Известные также как резисторы с ответвлениями или переменные резисторы с проволочной обмоткой, эти переменные резисторы используют скользящий контакт для регулирования напряжения. Сердечник резистора сконструирован аналогично проволочным резисторам. Как и потенциометры, эти резисторы используются для управления напряжением в аудио- и видеооборудовании и преобразователях.

Типы нелинейных резисторов

Нелинейные резисторы отличаются от линейных резисторов тем, что их сопротивление изменяется в зависимости от температуры, освещенности или напряжения, а не подчиняется закону Ома, как линейные резисторы. Их также можно использовать для управления напряжением тока, поэтому они также являются типами переменных резисторов. Общие типы нелинейных резисторов включают:

Термисторы: этот тип переменного резистора регулирует напряжение пропорционально изменениям температуры. Термисторы применяются в бытовой технике, автомобилях, термометрах и аккумуляторных батареях.

Варисторные резисторы: эти типы резисторов изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний и керамические оксиды металлов. Значение сопротивления этих резисторов изменяется вместе с приложенным напряжением цепи. Варисторы способны выдерживать высокое напряжение постоянного тока и часто используются в качестве ограничителя переходных напряжений в линиях связи, устройствах радиосвязи и разветвителях питания.

Фоторезистор или LDR (светозависимые резисторы). Как следует из названия, значение сопротивления этих резисторов меняется в зависимости от воздействия света. Эти резисторы используются в датчиках освещенности и измерительном оборудовании, бытовой технике и фотооборудовании.

Резисторы для поверхностного монтажа (SMD). Эти резисторы, также называемые чип-резисторами, монтируются непосредственно в печатные платы, в отличие от других типов резисторов, которые обычно монтируются сквозным способом. Это позволяет ускорить производство и сэкономить место на печатной плате. Они используются в основном в производстве вычислительного оборудования, а также другой техники.

Из-за широкого спектра типов и областей применения, когда компаниям нужен постоянный источник резисторов, лучше всего обратиться к компании, которая может иметь складские запасы и запланировать доставку. Sensible Micro имеет доступ к надежной сети поставщиков микрокомпонентов, включая все типы резисторов. Мы гордимся тем, что обеспечиваем наших клиентов высококачественными компонентами, а также сводим к минимуму время выполнения всех наших заказов. Наши складские запасы хранятся на складе с контролируемой температурой, и каждая отправляемая партия проверяется в нашей собственной инспекционной и испытательной лаборатории для обеспечения качества. Нужны резисторы? Свяжитесь с одним из наших экспертов по поиску поставщиков сегодня.

Будьте в курсе последних событий в отрасли, подписавшись на блог Sensible Micro уже сегодня!

У меня есть SMPS, в котором используется плавкий резистор 10 Ом 1 Вт. Я нашел плавкий резистор в Amazon, и его доставка займет некоторое время.

Я хотел бы знать, могу ли я временно использовать вместо него резистор 10 Ом или это слишком сложно?

\$\begingroup\$ Резистор сломан? Если это так, то он действовал как предохранитель, так как какая-то другая часть цепи вышла из строя или вышла из строя. Если вы не устранили неисправность или не починили цепь, можете ли вы догадаться, что происходит с новым резистором? Если он не плавкий, он не будет действовать быстро и может сгореть. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ @Justme да, резистор сломан. Возможно, сбой ИС, вызвавший это. Я заменяю микросхему, так как она уже прибыла. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Поиск "медленный предохранитель" и "быстродействующий предохранитель". По понятным причинам одно нельзя заменить другим. Если ваш резистор другой марки, дополните его (последовательно) соответствующим предохранителем. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ @mkeith уверен, что понимаю, что наличие предохранителя для предотвращения повреждений имеет решающее значение для применения SMPS. Но скажем, если я хочу временно проверить источник питания, чтобы убедиться, что микросхема, которую я заменил, работает правильно, могу ли я в этом случае использовать обычный резистор 10 Ом вместо плавкого резистора? \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ @jcaron да, я думаю, что мне следует дождаться плавкого резистора, потому что в случае, если мой диагноз неверен (может быть что-то еще, утечка тока или неисправность, кроме ИС) и наличие нормального резистора может не разрывать цепь (если это так), что может привести к большему потенциальному ущербу. \$\конечная группа\$

2 ответа 2

Резистор с плавким предохранителем отличается от обычного резистора тем, что характеристики плавкого предохранителя определены и цивилизованы.В высокоэнергетических вещах, таких как однофазная сеть или аккумуляторы для вилочных погрузчиков, случайные резисторы могут делать плохие вещи, например, взрываться или загораться, а не самозатухать или выделять грязный газ. ваш СМПС. Если вы не знаете, что делаете, придерживайтесь правильной детали. Это может привести к разрыву цепи, если ваш SMPS неисправен.

Настоящие инженеры постоянно так делают. Главное — спросить себя, что может пойти не так и каковы будут последствия? Затем вы спрашиваете себя, что вы можете сделать, чтобы избежать худших последствий? Если мне кажется, что я лукавлю, то это потому, что я не знаю вас и ваш опыт.

Каждый раз, когда вы включаете сомнительное устройство, вы должны быть готовы наблюдать за ним в течение некоторого времени, пока не убедитесь, что оно работает правильно. Кроме того, и это действительно важно:

Вы должны иметь возможность обесточить устройство, не рискуя получить травму самостоятельно.

Это не должно быть сложным. Это может быть простая мера предосторожности: питание устройства от доступной и удаленной от устройства розетки. Или это может быть коммутируемая розетка, где выключатель находится на безопасном расстоянии.

Кроме того, вы должны убедиться, что у вас есть безопасный выход, если он загорится.

Поэтому, если он начинает сильно дымить или гореть, вы сначала обесточиваете устройство, затем покидаете комнату и ждете, чтобы вернуться, пока дым не рассеется (при необходимости). Также рекомендуется иметь под рукой огнетушитель, чтобы при необходимости можно было потушить пожар.

И наконец, не оставляйте включенное устройство без присмотра.

В конце концов вы можете прийти к выводу, что он работает правильно, и, возможно, тогда вы почувствуете себя в безопасности, оставив его включенным без присмотра. Но не отвлекайтесь до того, как это произойдет, и оставьте это. Всегда обесточивайте устройство, если вам нужно уйти.

Итак, вы подключаете его, и если что-то пойдет не так, вы просто отключаете его и выходите из комнаты. Или выключите выключатель и уходите. Если все пойдет очень плохо и устройство зажжет более общий пожар, вы можете использовать огнетушитель (после обесточивания устройства).

Примером плохой идеи может быть подключение устройства таким образом, чтобы вам приходилось наклоняться над устройством, чтобы достать его. В этом случае, если он загорится, вам придется наклониться над ним, чтобы отключить его. Не делай этого!

Другим примером неправильной практики может быть работа с легковоспламеняющимися материалами. Если вокруг есть легковоспламеняющиеся растворители (изопропиловый спирт? ацетон?), ну тогда, наверное, не стоит подавать питание на сомнительные устройства. Шторы свисают над устройством? Переместите устройство в другое место или отодвиньте шторы.

Для меня это здравый смысл. Я не решаюсь порекомендовать незнакомому человеку в Интернете, что они заряжают сомнительное устройство, потому что я не знаю, являются ли эти вещи здравым смыслом для других людей. Кроме того, ни одна из этих мер предосторожности не требует подробного описания. Это просто базовые вещи.

Я не пытаюсь отговорить вас от этого. Это кажется разумным поступком. Но разумное для меня может не совпадать с разумным для вас.

Разработчики аппаратной электроники могут использовать обычный предохранитель или резистор с плавким предохранителем для защиты своих цепей. Что будет лучше всего работать в конкретном приложении?

Зарядные устройства и внешние источники питания являются важными устройствами для бытовой электроники, особенно мобильных и носимых устройств. Поддержание их питания и быстрая зарядка очень важны для конечных пользователей. Примеры продуктов включают планшетные компьютеры, персональные компьютеры, мобильные телефоны, игровые устройства, mp3-плееры, беспроводные смарт-часы, наушники, фитнес-мониторы и медицинские мониторы. Время простоя для подзарядки этих устройств прерывает их использование, и потребителям требуется более быстрая подзарядка для максимального времени безотказной работы своих устройств.

TDK выпускает силовые индукторы SMD с высоким насыщением

Как избежать электромагнитных помех в кабеле передачи данных с помощью изолированного силового модуля; МЫ спрашиваем Лорандт Видео

KYOCERA AVX получила награду SPDEI 2021 года за исключительную производительность в отрасли пассивных компонентов

Для более быстрой зарядки требуется более мощное зарядное устройство или блок питания. Более высокая мощность требует, чтобы разработчики уделяли больше внимания безопасности, учитывая ограничения по стоимости и размерам, а также более строгие требования к эффективности. Хотя большинство разработчиков понимают, что им нужна защита от перегрузки по току для зарядного устройства или источника питания, они могут не знать, что могут использовать два разных подхода для включения защиты от перегрузки по току в свою конструкцию.

Конструкторы могут использовать плавкий резистор (рис. 1а) или обычный предохранитель (рис. 1б).

Рисунок 1a.: резисторы с плавкими вставками; источник: Vishay

Рисунок 1b.: Предохранители SMD; источник: Литтельфузе

Плавкие резисторы сочетают в себе преимущества защиты от перегрузки по току и защиты от пускового тока в одном компоненте. Однако резисторы с плавкими предохранителями по-разному реагируют на перегрузки по току и по-другому влияют на эффективность зарядного устройства и источника питания, чем предохранители.

КОРОТКО О КЛЮЧЕВЫХ РАЗЛИЧИЯХ

Предохранители: снижение риска возгорания за счет открывания при более низких температурах

Плавкий резистор размыкается подобно предохранителю при превышении его номинального тока. Компонент, как правило, представляет собой нихромовый элемент с температурой плавления около 1400 ° C. Нихром имеет низкий термический коэффициент сопротивления, что позволяет резистору иметь стабильное сопротивление при изменении температуры. Температура плавления 1400°C позволяет окружающим компонентам и печатной плате нагреваться в условиях перегрузки по току.

Предохранители, как правило, представляют собой медные или серебряные элементы с температурой плавления, как правило, от 962°C до 1083°C. Плавкие предохранители также имеют высокий термический коэффициент сопротивления, по крайней мере в 10 раз выше, чем у нихромового плавкого резистора. В результате температура предохранителя будет увеличиваться быстрее, когда возникает состояние перегрузки по току. Сопротивление предохранителя растет быстрее, и плавкий предохранитель быстрее достигает точки плавления. Предохранитель предотвращает накопление тепла, которое в противном случае могло бы произойти, когда плавкий резистор находится в состоянии перегрузки по току. Более высокая температура, выделяемая плавким резистором, может повредить другие компоненты и потенциально привести к воспламенению горючих компонентов рядом с плавким резистором.

Плавкие резисторы: две функции в одном корпусе

Основным преимуществом использования резистора с плавким предохранителем является то, что его функция сопротивления обеспечивает ограничение пускового тока. Плавкий резистор, используемый в качестве основного компонента перегрузки по току в источнике питания или зарядном устройстве (как показано на рис. 2а), может иметь сопротивление 10 Ом. Предохранитель, напротив, имеет сопротивление в диапазоне от миллиом до сотен миллиом. Разработчики могут использовать предохранитель и термистор NTC для получения эквивалентной защиты от перегрузки по току и ограничения пускового тока (рис. 2b). Термистор NTC имеет сопротивление, которое изначально может достигать 10 или 20 Ом; однако во время установившейся работы источника питания он попадает в диапазон десятков миллиом.

Рисунок 2а. Цепь источника питания/зарядного устройства с плавким предохранителем для защиты от перегрузки по току и ограничения пускового тока. Источник: Литтельфузе

Рисунок 2б. Цепь источника питания/зарядного устройства с использованием предохранителя для защиты от перегрузки по току и термистора NTC для ограничения пускового тока (при необходимости). Источник: Littlefuse

Предохранительные резисторы позволяют сэкономить место по сравнению с отдельными предохранителями и термисторами. Однако тепло, выделяемое плавкими резисторами, может потребовать расстояния между компонентами. Плавкие резисторы мощностью до 10 Вт требуют, чтобы другие части находились на расстоянии не менее 0,5 дюйма. Если мощность превышает 10 Вт, требуется расстояние в 1 дюйм. Когда зарядные устройства и блоки питания должны быть в небольших компактных корпусах, необходимое расстояние вокруг плавких резисторов может оставить разработчику схемы недостаточно места для всей конструкции.

Чтобы проголосовать, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, это бесплатно и займет несколько секунд.

Пожалуйста, войдите

Чтобы проголосовать, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, это бесплатно и займет несколько секунд.

Импульсные источники питания (SMPS) теперь являются стандартом для большинства наших бытовых приборов, таких как светодиодные и ЖК-телевизоры

Импульсные источники питания есть везде; вот несколько фотографий их компонентов. Для SMPS типичны большие компоненты высокой мощности и небольшие радиаторы.

Эти устройства невероятно надежны, но, будучи очень часто постоянно включенными (даже когда их нагрузка отключена), они все равно остаются слабым звеном. Компоненты питаются высоким напряжением, они нагреваются, быстро стареют из-за постоянной работы, а когда возникает скачок напряжения, первым этапом проверки является SMPS-

Всегда существует очень четкое разделение между сторонами высокого и низкого напряжения (первичная и вторичная стороны). Вы можете наблюдать это как снизу, так и снизу на силовой плате в виде большего расстояния между дорожками. Сторона высокого напряжения находится слева от черной линии или дорожки интервала-

Базовая первичная сторона — РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ/ВСЕГДА НА ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ

Сначала я отключаю SMPS (источник питания) и убеждаюсь, что все конденсаторы разряжены.

Начните с поиска вздутых конденсаторов, перегоревших резисторов или чего-то еще, что выглядит не так. Также беглый взгляд на трансформатор.

Сгоревший резистор также можно определить по его черному цвету и неприятному запаху.

Если предохранитель перегорел, это может быть связано с несколькими причинами:
1) В сети произошел кратковременный всплеск, вызвавший перегорание.
2) Неисправность в цепи.

Нет выхода, исправен предохранитель

Самое распространенное из них – полное отсутствие выходной мощности. В этом случае я начинаю с проверки входного предохранителя. Если предохранитель исправен, но выхода нет, вероятно, все полупроводники в порядке, и это можно легко исправить. Проверьте резисторы большой мощности, особенно на первичной стороне. Сгоревший резистор также можно определить по его черному цвету и неприятному запаху. если резистор в порядке, возможно, стабилитрон (диоды) закорочен. Также проверьте все диоды.

Нет выхода, перегорел предохранитель

Если предохранитель перегорел, значит что-то действительно не так в цепи. Пока не меняйте предохранитель, он снова перегорит. Там есть короткометражка, и вы должны сначала найти ее.

Проверка предохранителя

.Установите цифровой мультиметр на 200 Ом.
.Прикоснитесь к красному и черному одновременно. Показание должно быть около 0–2 Ом.
.Подсоедините щупы на каждом конце предохранителя к мультиметру. Если он читает «1» с левой стороны или «OL», то предохранитель перегорел. Если вы получаете одинаковое значение с обеих сторон, проблема не в предохранителе.

Если предохранитель снова перегорает, у вас прямое короткое замыкание

Характеристики плавких предохранителей, которые позволяют использовать их во многих высокотемпературных силовых приложениях, где стандартный резистор с проволочной обмоткой не соответствует своим характеристикам. Одна из причин использования резистора с плавким предохранителем, а не предохранителя, заключается в том, что резистор сам по себе ограничивает скачок тока

Вздутые конденсаторы в красном кружке Конденсаторы — только в одну сторону

Но некоторые электролитические конденсаторы могут выйти из строя и при этом выглядеть как новые. Лучший способ проверить это либо использовать измеритель ESR, либо цифровой мультиметр, который может проверить конденсатор в микрофарадах (мкФ).

Читайте также: