Können Sie SMD-Widerstände parallel stapeln, um die Verlustleistung pro Widerstand zu reduzieren?

Ich habe meine Platine vor ein paar Tagen zur Herstellung geschickt, habe aber gerade einen schrecklichen Fehler festgestellt: Ich muss 70 mA an eine IR-LED mit einer 5-V-Versorgung senden, damit ich einen Widerstand von etwa 70 Ohm benötige, was bedeutet, dass der Widerstand 350 mW verbrauchen würde Leistung.

Das SMD-Widerstandspaket ist 0805. Das Problem ist, dass ich nur eines bekommen kann, das max. 125 mW in diesem Paket verbraucht : 70 Ohm 125 mW von digikey

Kann ich also 3 220-Ohm-Versionen dieses Widerstands erhalten und diese buchstäblich parallel stapeln?
Hat jemand das versucht?

Was kann ich in dieser Situation tun?

Ich habe gestapelte SMT-Widerstände als Methode zur Korrektur des Widerstandswerts gesehen. Aber ich habe es noch nicht als Methode zur Erhöhung der Nennleistung gesehen.

Zwei (2) gestapelte Widerstände könnten tatsächlich mehr Wärme abgeben als nur ein (1). Aber die konvektive Wärmeübertragung von dem unteren Widerstand wird durch den oberen Widerstand behindert werden, so dass die Nennleistung des Stapels wäre weniger als 2x einzeln .$P_{stack of 2} < 2P_{individual}$

Ihre gewünschte Nennleistung beträgt 350mW. Normalerweise würden Sie 3x 125mW Widerstände benötigen. Möglicherweise müssen Sie eine größere Anzahl von Widerständen verwenden.

Ist das ein Unikat oder eine Inszenierung? Wenn es sich um eine Produktion handelt, sollten Sie das Board austauschen.

Zwei in Serie, senkrecht stehend:

Wenn Sie vertikalen Raum haben, können Sie zwei Widerstände in Reihe schalten, indem Sie sie auf den Grabstein des Pads stellen und über die Oberseiten hinweg verbinden. Es ist wahrscheinlich, dass dies eine ähnliche Leistung wie zwei der Originale hat und möglicherweise mehr, da die Widerstände weiter von der Platinenoberfläche entfernt sind. Dem wird entgegengewirkt, dass pro Widerstand weniger Kühlung durch die Leitung zum Platinenkupfer erfolgt, was einen erheblichen Kühlpfad darstellt.

Wenn Sie die beiden Widerstände mit einer Drahtbrücke voneinander entfernen, hat jeder wesentlich mehr Zugang zur Kühlluft als sie, wenn sie flach liegen.

Fügen Sie einen Kühlkörper hinzu:

Ich habe dies gelegentlich mit Durchgangsbohrungskomponenten mit guten Ergebnissen durchgeführt.

Ich habe es noch nie mit SMD-Widerständen gesehen, aber es wäre einfach, einen "Ad-hoc" -Kühlkörper hinzuzufügen, indem man Kupferdraht von Unterlegscheibe an die Enden lötet. Ich würde davon ausgehen, dass dies die Nennleistung signifikant erhöht.

Verwenden Sie einen 0,5-Watt-SFR16-Durchgangswiderstand mit geformten Leitungen.

Die SFR16-Durchgangsloch-Metallfilmwiderstände mit einer Nennleistung von 0,5 Watt haben eine Körperlänge von 3,2 mm x 1,9 mm und die Drähte können unter den Körper zurückgeführt werden, sodass Kontakte entstehen, die auf 0805-Pads passen, wobei der Widerstand in einer beliebigen Anzahl ausgerichtet ist Möglichkeiten zur Anpassung an die mechanische Situation.

Zum Beispiel kann der Widerstand vertikal stehen, so dass er ungefähr 3,5 mm hoch ist, oder horizontal oder seitlich über dem Pad angebracht werden.

SFR16 ~ = "1308" im Vergleich zum Original 0805, aber die Zuleitungen ermöglichen die Anpassung an eine Vielzahl von Polstergrößen und Körperschäden.

0805 = 0,080 "x 0,050" = ~ 2 mm x 1,25 mm

Ein SFR16 ~ = 0,14 × 0,08 = 3,4 × 1,9 mm

Der (ursprünglich von Philips hergestellte) SFR16-Widerstand hat ungefähr die gleiche physikalische Größe wie ein typisches 1/8-Watt-Durchgangsbohrungsteil, ist jedoch auf eine Verlustleistung von 0,5 Watt ausgelegt. SFR16 Datenblatt hier - 3,2 mm Körperlänge

Das folgende Diagramm zeigt, dass für den SFR16 Strahlung und Konvektion vom Körper und von den Leitungen einen wesentlichen Teil des Wärmeabgabesystems ausmachen. Die Temperatur des Leiterplattenmontagepunkts nimmt mit zunehmender Leitungslänge ab

Die Menge an stationärer Leistung, die ein Widerstand abgeben kann, wird durch seine maximale Temperatur und die Wärmemenge bestimmt, die er abgeben kann. Wenn zwei Widerstände übereinander gestapelt werden, vergrößert sich die Gesamtfläche kaum, was nicht viel hilft. Wenn Sie die beiden nebeneinander platzieren können (so dass beide flach an der Platine anliegen), kann jeder seine (fast) volle Nennleistung abgeben.

Aber brauchen Sie wirklich die 70 mA und brauchen Sie sie 100% der Zeit? Wenn dies für die IR-Kommunikation vorgesehen ist, liegt der Arbeitszyklus für "Signal ein" wahrscheinlich bei 50% oder sogar darunter, und das Signal-Ein-Signal-Aus-Verhältnis liegt wahrscheinlich auch weit unter 50%. Wenn dies der Fall ist, überprüfen Sie die maximale Spitzenleistung und Sie sind möglicherweise im klaren.

Wenn Sie am Ende weniger als 70 mA verbrauchen: Angenommen, der IR-Ausgang ist linear zum Strom (siehe Datenblatt), ist der Abstand, in dem Sie dieselbe Menge an IR-Licht auf einer Oberfläche erhalten, linear zum Quadrat Wurzel des Stroms, also reduzieren Sie Ihre 70 mA auf sagen wir, 20 mA reduzieren Sie Ihre Reichweite nur um sqrt (20/70) = 0,53

Aber: 0,07 A * 5 V = 0,350 W, was voraussetzt, dass in der IR-LED keine Leistung verbraucht wird. Überprüfen Sie Ihr Datenblatt, aber lassen Sie mich annehmen, dass die IR-LED ~ 2 V abfällt, sodass für den Widerstand 0,07 A x 3 V = 0,210 W übrig bleiben. (Und es ist wahrscheinlich ein Tropfen im Schaltelement, ein FET - Bipolartransistor - versuche nicht, deinen Mikrocontroller auf 70 mA sinken zu lassen!)

Also: 5/70 = 0.070, aber das setzt wieder voraus, dass die gesamte Spannung durch den Widerstand abfällt. Zurück zum Zeichentisch, Shubham!

Das könnte funktionieren. Die abgeführte Wärme wird über die Konvektion durch die den Widerstand umgebende Luft und über die Lötverbindung zum Kupfer der Leiterplatte an die Umgebung abgegeben. Das Stapeln von Widerständen beeinträchtigt die Konvektion, aber wir müssen uns nicht allzu viele Sorgen machen, da der Wärmeabfluss über den Leitungsweg sehr viel größer ist. Stellen Sie also sicher, dass Sie genügend Lötmittel auf die Anschlüsse auftragen, und alles wird gut.
Natürlich ist diese Lösung nur eine manuelle Korrektur und kann nicht in der Produktion verwendet werden.