¿Se pueden apilar resistencias SMD en paralelo para reducir la disipación de potencia por resistencia?

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Envié mi PCB hace un par de días para la fabricación, pero me di cuenta de un terrible error: Necesito enviar 70 mA a un LED IR con una fuente de alimentación de 5 V, por lo que necesitaría una resistencia de aproximadamente 70 ohmios, lo que significa que la resistencia disiparía 350 mW de potencia.

El paquete de resistencia SMD es 0805. EL PROBLEMA es que solo puedo obtener uno que disipe un máximo de 125 mW en este paquete: 70ohm 125mW de digikey

Entonces, ¿puedo obtener 3 versiones de 220 ohmios de esta resistencia y apilarlas literalmente en paralelo?
¿Alguien ha probado esto?

¿Qué puedo hacer en esta situación?

    
pregunta Shubham

4 respuestas

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He visto resistencias SMT apiladas como un método para corregir el valor de la resistencia. Pero todavía no lo he visto como un método para aumentar la calificación de potencia.

Dos (2) resistencias apiladas de hecho podrían disipar más calor que solo uno (1). Pero la transferencia de calor por convección desde la resistencia inferior se verá obstaculizada por la resistencia superior, por lo que la potencia nominal de la pila será inferior a 2x \ $ P_ {pila de 2} < 2P_ {individual} \ $.

Su potencia nominal deseada es de 350mW. Nominalmente, necesitarías 3x resistencias de 125mW. Es posible que tenga que usar un número mayor de resistencias.

¿Es esto una producción única? Si es producción, considera cambiar el tablero.

    
respondido por el Nick Alexeev
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Dos en serie, colocados verticalmente:

Si tiene espacio vertical, puede colocar dos resistencias en serie colocándolas sobre el estilo de lápida de las almohadillas y uniéndolas en la parte superior. Es probable que tenga una clasificación de vataje similar a dos de los originales y posiblemente más, ya que las resistencias están más alejadas de la superficie de la placa. En contra de esto, hay menos enfriamiento por resistencia por conducción a la placa de cobre, que es una ruta de enfriamiento importante.

Si mantiene las dos resistencias separadas una de la otra con un puente de alambre entre ellas, cada una de ellas podría tener sustancialmente más acceso al aire de refrigeración que cuando están acostadas.

Añadir un disipador de calor:

He hecho algo similar a esto en ocasiones con componentes de orificio pasante, con buenos resultados.

Nunca lo he visto hecho con resistencias SMD, pero sería fácil agregar un disipador térmico "ad hoc" soldando el alambre de cobre de la calza a los extremos. Espero que esto aumente significativamente a las calificaciones de potencia.

Use un resistor de orificio SFR16 de 0.5 vatios con conductores formados.

Los resistores de película de metal con orificio pasante SFR16 de 0.5 vatios tienen una longitud de cuerpo de 3.2 mm x 1.9 mm de ancho y los cables se pueden volver a formar debajo del cuerpo para que produzca contactos que encajen correctamente con 0805 almohadillas con la resistencia alineada en cualquier de una serie de maneras para adaptarse a la situación mecánica.

por ejemplo, la resistencia se puede colocar verticalmente, por lo que tiene una altura de aproximadamente 3,5 mm o se puede colocar sobre la almohadilla horizontalmente o hacia un lado.

SFR16 ~="1308" en comparación con el 0805 original, pero los cables permiten la formación para adaptarse a cualquiera de una amplia gama de tamaños de almohadillas e irientaciones del cuerpo.

Un 0805 = 0.080 "x 0.050" = ~ 2 mm x 1.25 mm

Un SFR16 ~ = 0.14 x 0.08 = 3.4 x 1.9 mm

ElresistorSFR16(originalmentefabricadoporPhilips)tieneaproximadamenteelmismotamañofísicoquelapartedeunorificiopasantetípicode1/8deWattperotieneunadisipaciónde0.5Watt. Hoja de datos de SFR16 aquí - Longitud del cuerpo de 3.2 mm

El siguiente diagrama demuestra que para el SFR16, la radiación y la convección del cuerpo y los cables forman una parte importante del sistema de disipación de calor. La temperatura del punto de montaje de la PCB disminuye al aumentar la longitud del cable

    
respondido por el Russell McMahon
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La cantidad de energía estacionaria que una resistencia puede disipar está determinada por su temperatura máxima y la cantidad de calor que puede eliminar. Apilar dos resistencias una encima de la otra apenas aumenta el área total, por lo que no servirá de mucho. Si puede colocar los dos uno al lado del otro (de modo que ambos estén planos contra la PCB), ambos pueden disipar (casi) su potencia nominal total.

¿Pero realmente necesitas los 70 mA y los necesitas el 100% del tiempo? Si esto es para la comunicación por infrarrojos, es probable que el ciclo de trabajo para la "señal activada" sea del 50% o incluso inferior, y que la relación señal-encendido / desactivación de la señal también sea muy inferior al 50%. Si este es el caso, compruebe la potencia máxima máxima y podría estar en el claro.

Si termina usando menos de 70 mA: asumiendo que la salida IR es lineal con la corriente (verifique su hoja de datos, podría no serlo), la distancia a la que obtiene la misma cantidad de luz IR en una superficie es lineal con la raíz cuadrada de la corriente, reduciendo su 70 mA a digamos que 20 mA reduce su alcance en solo sqrt (20/70) = 0.53

Pero: 0.07 A * 5 V = 0.350 W, lo que supone que no se disipa energía en el LED IR. Verifique su hoja de datos, pero supongamos que el IR LED cae ~ 2V, que deja 0.07 A x 3 V = 0.210 W para la resistencia. (Y es probable que haya una caída en el elemento de conmutación, ¿un transistor bipolar FET? ¡No intentes dejar que tu microcontrolador se hunda a 70 mA!)

También: 5/70 = 0.070, pero eso supone nuevamente que la resistencia ha bajado todo el voltaje. ¡De vuelta a la mesa de dibujo, Shubham!

    
respondido por el Wouter van Ooijen
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Esto puede funcionar. El calor disipado se drena al ambiente a través de la convección a través del aire que rodea la resistencia y a través de la conexión de soldadura al cobre de la PCB. Las resistencias de apilamiento comprometerán la convección, pero no tenemos que preocuparnos demasiado por esto, ya que hay mucho más drenaje de calor a través de la trayectoria de conducción. Así que asegúrese de aplicar suficiente soldadura a los terminales y estará bien.
Por supuesto, esta solución es solo una reparación manual y no se puede utilizar en producción.

    
respondido por el stevenvh

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