SMD резисторы, конденсаторы, светодиоды (размеры, мощность, обозначение)

При изготовлении практически любых радиоподелок применяются резисторы. Что это и как он работает думаю объяснять не надо, да и цель этой статьи заключается несколько в другом. я бы хотел сосредоточиться на типоразмерах резисторов smd, а также кроме указания габаритов упомянуть о их обозначении, то есть о маркировке и о рассеиваемой мощности. Все это важные параметры, ведь как же узнать что скажем заказать для проекта, да к тому же еще и быть уверенным в том, что транзистор выдержит проходящий через него ток. Что же, на этом вступление заканчивается и начинается материал по существу.

Сразу же обратимся к таблице, мне кажется это наиболее ценный материал.

Характеристики

Такие миниатюрные резисторы прекрасно подходят для поверхностного монтажа. Маркировка позволяет узнать типоразмер, мощность и сопротивление изделия.

По форме СМД-резисторы бывают прямоугольными, квадратными, круглыми, овальными, профиль – низкий. Низкопрофильные элементы размещаются на плате очень компактно и существенно экономят полезную площадь.

SMD-резисторы классифицируют по ряду параметров, таких как:

• Номинальное сопротивление
  . Эта величина измеряется при определенных параметрах внешней среды, важнейшим из которых является температура. Обычно номинальным считается сопротивление, измеренное при температуре +20 °C и нормальном атмосферном давлении.
• Допуск на номинальное сопротивление
  . Возможные допуски – от 0,05 до +5 %. Наиболее популярные и доступные по цене детали с допусками +/-1 % и +/-5 %. Более точные модели приходится предварительно заказывать, и стоят они значительно дороже менее точных аналогов.
• Температурный коэффициент изменения сопротивления (ТКС)
  . Этот параметр характеризует обратимое относительное изменение сопротивления детали при колебании температуры на 1 °C. Температурные изменения детали возможны из-за перепадов температуры окружающей среди или саморазогрева резистора. Единица измерения этой величины – ppm. Современные SMD-резисторы производят с ТКС, значение которого находится в пределах +/-5…+/-200 ppm. Если для составления схемы используются детали одного производителя, то значения их номинальных сопротивлений и ТКС ближе друг к другу, чем это отражено в паспорте на каждую деталь. Поэтому использование деталей одного производителя позволяет улучшить точность схемы как при постоянной температуре, так и при ее изменениях.
• Мощность рассеивания
  . Этот параметр зависит от размера, его определяют по таблице.

Как определить и подобрать мощность резистора (сопротивления)

Радиолюбителям часто приходится сталкиваться с резисторами, и если это происходит не в первый раз, то большинство уже знает, как определить по маркировке характеристики элемента схемы. Но не все могут это сделать, да и к тому же нередко даже знатокам приходится поломать голову, столкнувшись, к примеру, с печатной платой на smd компонентах.

Имеет смысл проследить пошагово эволюцию резисторов и их маркировок. Для начала рассмотреть самые простейшие из них, а уже после продвигаться к сложным и высокотехнологичным smd резисторам.

Какое освещение Вы предпочитаете

ВстроенноеЛюстра

Итак, разделяют три вида подобных элементов. Это советские резисторы, которые используются, однако и сейчас, современные – т.е. те, которые имеют разноцветные полоски, ну и конечно смд компоненты.

Советские резисторы

Конечно, как ни стараться, но без советской электроники не обойтись, а по тому есть смысл изучить маркировки подобных резисторов.

На первый взгляд, визуально можно попробовать определить предельные мощности рассеивания этих элементов.

На изображении выше видна разница в их размерах. Начиная с самого верхнего их мощность:

Первые два резистора, на 1Вт. и 2Вт. промаркированы литерой МЛТ-1 и МЛТ-2 – это наиболее широко известная разновидность. МЛТ – это аббревиатура Металлоплёночного, Лакированного, Теплоустойчивого элемента.

Остальные можно определить только по габаритам, маркировка на них отсутствует. Естественно, что чем крупнее резистор, тем больше и мощность рассеивания – законы физики никем не отменены.

Так что резисторы советских времён определить по маркировке, узнав их технические характеристики, достаточно просто, чего, конечно же, не скажешь об элементах с нанесёнными на них разноцветными полосками.

Современные резисторы

Для определения характеристик этого элемента для начала необходимо его развернуть так, чтобы золотистая либо серебристая полоса оказалась по правую руку. При отсутствии таковой нужно посмотреть, к какой стороне ближе находятся несколько полос и развернуть, чтобы они оказались по левую руку.

Далее, определяется цвет двух первых полос, при этом каждый из них имеет своё цифровое обозначение. Полоска может быть:

Ещё одна полоса покажет число нулей, необходимое к добавлению к цифрам, получившимся из первых двух. Итак, если полоса:

• Чёрная – нет нулей;
• Коричневая – 0 (1);
• Красная – 00 (2);
• Оранжевая – 000 (3);
• Жёлтая – 0000 (4);
• Зелёная – 00000 (5);
• Синяя – 000000 (6);
• Фиолетовая – 0000000 (7);
• Серая – 00000000 (8);
• Белая – 000000000 (9).

При условии, что полосок на резисторе не 3, а 4 (не считая серебристой или золотистой), то первые три – цифры, а 4-я – количество нулей.

Обычно на элементе 3 или 4 полосы, но бывает и 5-6. Начинать следует с более широкой, но иногда производитель не отмечает её. Находиться она будет ближе к выводу.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

В этом случае последовательно с основным потребителем включают дополнительное сопротивление, на котором гасится избыток напряжения источника. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Типовые размеры SMD-резисторов

Размеры и форму этих деталей определяет нормативный документ JEDEC. На корпус наносится маркировка, которая сообщает о длине и ширине резистора в дюймах. Это наиболее распространенный вариант, используемый производителями, поставщиками, продавцами.

Например, маркировка 0804 означает, что длина детали равна 0,08 дюйма, а ширина – 0,04 дюйма. В системе СИ размеры указываются в миллиметрах. Для перевода в миллиметры дюймы умножают на 2,54. Обозначение резистора 0804 в системе СИ – 2010. Длина – 2,0 мм, ширина – 1,0 мм.

Для подбора нужного вида детали, расшифровки кодов можно воспользоваться калькулятором SMD-резисторов или специальной программой «Резистор». С их помощью можно узнать номинальное сопротивление имеющегося резистора или, наоборот, выяснить, как выглядит маркирорвка для нужного номинала.

Каждый размер SMD-резистора имеет определенную максимальную рассеиваемую мощность.

Терморезисторы типоразмеров 0805 и 0603

Маркировка сопротивлений SMD резисторов ряда E24 с отклонением номинала 5%

Резисторы или сопротивления, так же как и конденсаторы, являются самыми распространёнными компонентами электронных схем. Резисторы в исполнение для поверхностного монтажа изготавливаются посредством нанесения резистивной пасты на керамическую подложку и последующее ее спекание под воздействием высоких температур. На поверхности резистора как правило указывается номинал сопротивления в условном обозначении. Для увеличения рассеиваемой мощности и повышения стабильности характеристик керамическое основание может быть заменено на металлическое. SMD резисторы предназначены для автоматического монтажа и пайки посредством оплавления паяльной пасты в парогазовой фазе печи инфракрасного нагрева. Резисторы упаковываются в блистер ленту, которая в свою очередь наматывается на пластмассовую катушку.

Наряду с широкой номенклатурой пассивных компонентов: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, дросселей, разъемов, переключателей, компания поставляет со склада активные компоненты: SMD транзисторы, SMD диоды, стабилитроны, светодиоды, микросхемы.

Типы маркировки SMD-резисторов

Резисторы для поверхностного монтажа – детали очень маленьких размеров, поэтому стандартная система, применяемая на проволочных сопротивлениях, для данного случая не подходит. Детали 0402 не маркируются, а резисторы остальных типоразмеров обозначаются различными, специально для них разработанными способами. Выбор конкретного варианта зависит от типоразмера и допуска.

Маркировка из трех или четырех цифр

Резисторы с допусками 2 %, 5 %, 10 % всех типоразмеров имеют обозначения, в которых первые две или три цифры характеризуют численное значение номинального сопротивления. Последняя – это множитель, показывающий, в какую степень необходимо возвести 10, чтобы получить окончательный результат. Например, 103 означает номинал 10 000 Ом или 10 кОм.

В обозначении резисторов с номинальным сопротивлением менее 10 Ом используется буква R, которая ставится на месте десятичной запятой. Например, 0R5 – обозначает номинальное сопротивление 0,5 Ом.

Маркировка из двух цифр и одной буквы

Этот вариант применяется для прецизионных (очень точных деталей с допуском по сопротивлению 1 % и менее), которые отличаются очень маленькими габаритами. Их маркируют в соответствии со стандартом EIA-96.

Такая маркировка состоит из двух элементов:

• цифры – характеризуют код номинального сопротивления резистора;
• буква – определяет множитель, показывающий степень, в которую необходимо возвести 10, чтобы получить конечный результат.

Маркировка с цифрами в начале и буквой после них может использоваться для деталей с допусками 2 %, 5 %, 10 %. Расшифровка таких маркировок осуществляется по таблицам.

Мощность при последовательном соединение

При соединение резисторов последовательно электрический ток по очереди проходит через каждое сопротивление. Значение тока в любой точке цепи будет одинаковым. Данный факт определяется с помощью закона Ома. Если сложить все сопротивления, приведенные на схеме, то получится следующий результат: R = 200+100+51+39 = 390 Ом.

Учитывая напряжение в цепи, равное 100 В, по закону Ома сила тока будет составлять I = U/R = 100/390 = 0,256 A. На основании полученных данных можно рассчитать мощность резисторов при последовательном соединении по следующей формуле: P = I2 x R = 0,2562 x 390 = 25,55 Вт.

Таким же образом можно рассчитать мощность каждого отдельно взятого резистора:

Если сложить полученные мощность, то полная Р составит: Р = 13,11+6,55+3,34+2,55 = 25,55 Вт.

Что такое SMD-резистор – внутреннее устройство

Данный прибор состоит из керамической подложки с нанесенным на нее резистивным слоем из определенного материала и контактных площадок, а также защитного покрытия (полимер, смола, стекло). Сопротивление слоя зависит от типа материала и его толщины. Разные составляющие элементы могут быть выполнены из хрома, никеля, олова, оксидов рутения, серебра или палладия, а также различных сплавов.

В конструкцию СМД-резистора входят:

• Подложка, изготовленная из диэлектрика с хорошей теплопроводностью – оксида алюминия.
• Резистивный слой – тонкая металлическая (хромовая) или оксидная пленка (оксид рутения) толщиной до 10 мкм. Материал резистивного слоя имеет низкий ТКС, обеспечивающий стабильность параметров при изменении температуры и возможность изготавливать прецизионные резисторы. Для изготовления деталей номинальным сопротивлением менее 100 Ом для резистивного слоя используется константан. Резистивный элемент определяет большинство электрических свойств SMD-резистора.
• Контактные площадки. Их формируют из нескольких слоев. Внутренний слой изготавливают из драгметаллов – палладия или серебра. Промежуточный слой – никелевый, наружный – свинцово-оловянный. Использование этих материалов обеспечивает идеальную связанность слоев, которая определяет надежность контактов и уровень шумов.

Состав резистивного слоя, характер его обработки, технология нанесения на подложку чаще всего являются ноу-хау производителя и держатся в строжайшей тайне.

Технология поверхностного монтажа SMD-резисторов

Монтаж поверхностных резисторов в любительских мастерских осуществляется с помощью фена, а в производственных условиях происходит в специальных печах.

Этапы монтажа деталей на плату в серийном и массовом производстве:

• На плате размещают небольшие прокладки из серебра или золота, свинцово-оловянные пластины, на которых будут закрепляться SMD-компоненты.
• С помощью машины на подготовленные монтажные площадки наносится паяльная паста и смесь, состоящая из флюса и припоя.
• После подготовки печатной платы в устройство (Pick-машину) подаются компоненты в лотках, на рулонах ленты или в трубках. Затем машины размещают их на плате. Производительность оборудования может достигать 60 000 элементов в час.
• Собранная плата поступает в печь с температурой, достаточной для расплавления припоя.
• После извлечения из печи платы охлаждают и очищают от рассеянных частиц припоя.

Качество проверяют визуальным осмотром, в ходе которого определяют отсутствующие детали и степень очистки.

Разработка и внедрение технологии поверхностного монтажа (SMT) позволили автоматизировать процесс сборки плат и ускорить его, сделать проще, дешевле и эффективней. На практике может встречаться гибрид технологий поверхностного и сквозного монтажа.

Применение резисторов поверхностного монтажа положительно сказывается на массе и размерах радиоэлектронных устройств, на их частотных параметрах.