Зачем схемотехнику использовать параллельные резисторы?

Я просматривал эту переработанную схему зарядного устройства для липо в стиле bmax6.

Насколько я понимаю, эта схема используется для рассеивания избыточного заряда в ячейке при уравновешивающей зарядке. В схеме используется параллельная сеть резисторов в качестве стока тока (R146, R152, R158, R164, R174, R180). Похоже, что все 6 резисторов имеют сопротивление 120 Ом, и, таким образом, общее сопротивление сети составляет 20 Ом (если я правильно рассчитал).

Балансная схема зарядки, показывающая параллельную сеть резисторов

Почему разработчик схемы/печатной платы выбрал именно эту конфигурацию, а не один резистор 20 Ом? Какие плюсы и минусы следует учитывать при этом?

Вероятно, дешевле, особенно если это SMD, а один мощный резистор имеет проволочные выводы.
В других приложениях распространенной причиной является экономия на количестве различных компонентов. Извлечение трех резисторов по 10 кОм из одной катушки — это машинное время, а установка двух катушек по 10 кОм и 5 кОм в машину — это время оператора, поэтому, если вы соедините два резистора по 10 кОм параллельно, вы сэкономите на ручной работе при сборке.
Оптимизированные решения часто несовместимы с человеческой интуицией. Именно потому, что мы плохо придумываем творческие способы быть эффективными, оптимальные решения часто кажутся нам глупыми. В 99% случаев, когда вы видите что-то подобное, это потому, что это сэкономило кому-то время, деньги или и то, и другое. Люди, как правило, зацикливаются на инженерных соображениях и забывают обо всех способах, которыми реальность пытается разрушить идеальный проект на бумаге. Когда вы привыкнете искать особенности эффективности, вопросы такого типа станет легче решать самостоятельно.

Ответы (6)

Рассеиваемая мощность будет драйвером.

  • Использование шести параллельно позволяет использовать стандартные резисторы, которые могут быть в наличии.
  • Использование стандартных деталей позволяет использовать автоматическое сборочное оборудование.
  • Нижний профиль.
  • Тепло распространяется по большей площади, что приводит к более низким пиковым температурам.
  • Возможность комбинировать, чтобы сделать нестандартное значение. 20 Ом в вашем вопросе не является значением E12, поэтому, вероятно, оно недоступно в проволочной обмотке.
  • Надежность: в случае отказа одного из них схема может продолжать работать, но вероятен каскадный отказ.

Спасибо моим маленьким помощникам ниже!

Е12 тоже приходит на ум.
Хорошая точка зрения. 20 Ом не является стандартным значением.
@winny Я всегда задавался этим вопросом, поскольку я когда-либо занимался проектированием только для среднего объема, где разница в стоимости фактически равна 0 (<2 млн единиц), сколько на самом деле экономит стоимость резистора с использованием E12 по сравнению с E24?
@ BeB00 Возможно, вам придется принять во внимание бонусы для сотрудников бухгалтерии, которые могут продемонстрировать очевидную экономию средств.
@ BeB00 Когда вы работаете в крупной компании, производящей множество продуктов, время выполнения заказа на нестандартные компоненты по сравнению с запасом существующих в производстве становится реальной вещью.
С другой стороны, шанс каскадного отказа :)
Я не думаю, что разница в стоимости между 5% и 1% резисторами влияет на это. Лично. Но я также не делал дизайнов выше 2 миллионов в год.
Другим фактором является то, что плохое паяное соединение может снизить результирующую проводимость на 16%, но это лучше, чем уменьшение результирующей электропроводности примерно на 100%.
Кроме того, если предположить, что допуск номинала резистора распределен нормально, результирующее сопротивление будет иметь меньший общий допуск.

Посмотрим на печатную плату ...

введите описание изображения здесь

Похоже, они использовали несколько резисторов для большей рассеиваемой мощности. Это довольно распространено, так как несколько маломощных резисторов могут быть дешевле, чем один резистор большой мощности, особенно если вы уже используете это значение где-то еще в проекте, что означает, что они уже загружены в машину для захвата и размещения, поэтому вам не нужно нужно загрузить дополнительную катушку только для силовых резисторов.

Кроме того, несколько небольших резисторов можно распределить по большей площади, чтобы они меньше нагревались и получали большее воздушное охлаждение. Если на другой стороне платы есть тепловые переходы к меди, используемой в качестве радиатора, размещение резисторов вокруг также приведет к рассеиванию тепла на этом медном радиаторе.

Обратите внимание на желтый сквозной компонент JK30, расположенный прямо над резисторами. Это самовосстанавливающийся предохранитель PTC. Когда резисторы нагревают его, его порог тока срабатывания становится ниже. Возможно, он используется как датчик температуры для предотвращения перегрева резисторов... но он измеряет температуру только двух верхних рядов резисторов.

Параллельные резисторы являются распространенным подходом в балансирах. Как вы говорите, распределяет тепло по большей площади.
Какого размера упаковки резисторы показаны здесь? Я вижу два разных размера. 805 и 1206?
Мне эта идея нравилась - пока не увидел, что конденсатор перегибается и перекрывает 1/3 резисторов.

Дополнительный момент, который еще никто не упомянул: Избыточность

Если один резистор большой мощности выйдет из строя, это, вероятно, значительно повлияет на схему.

Если один из ваших резисторов на 120 Ом выходит из строя (и больше ничего не происходит), то эффективное сопротивление на 20 Ом увеличивается до 25 Ом, а не на обрыв цепи.

Конечно, вероятность того, что один компонент выйдет из строя и не вызовет общего расстройства, ну, это мало, но не невозможно.

Параллельные резисторы, сильно разбалансированные по номиналу, можно подрезать. Если 1% на 1000 Ом, то 1Мегом параллельно уменьшит итого на 0,1%.

Параллельные резисторы будут иметь большую площадь и, таким образом, будут более уязвимы для притоков потока агрессивного электрического поля.

Параллельные резисторы могут иметь несколько базовых плоскостей, на которые МОЖЕТ ОТВОДИТЬСЯ ТЕПЛО через изолирующую эпоксидно-стекловолоконную подложку. FR-4 имеет примерно в 200 раз большее тепловое сопротивление, чем медь, но тонкие листы (1/16 дюйма, 1/48 дюйма и т. д.) — это расстояние до этих печатных плат.

Параллельные резисторы могут потребоваться для уменьшения тепловых искажений, когда для аудиоматериала (или музыки) басовые ноты будут сильно модулировать СОПРОТИВЛЕНИЕ и, вероятно, изменят усиление. Это изменение усиления будет отражаться на высоких тонах в виде боковых полос AM.

Прочтите работу Уолта Юнга по подбору резисторов, чтобы уменьшить тепловые искажения, ухудшающие качество усилителей мощности.

Тепловая постоянная времени 1 кубического сантиметра кремния (глина? керамическая основа резисторов?) составляет 114 секунд.

Тепловая постоянная времени 1 кубического миллиметра (размером с резистор SMT) в 100 раз быстрее и составляет 1,14 секунды.

Тепловая постоянная времени 100-микронного куба кремния (возможно, размер большого резистора на поверхности интегральной схемы) в 100 раз выше и составляет 0,0114 секунды.

Для типичных размеров компонентов E12 или E96 или выбор компонентов 5% или 1% не имеет большого значения, так как стоимость размещения гораздо более значительна, чем стоимость резистора. Тем не менее, в то время как катушка резисторов до 1206 из 4000 деталей стоит несколько долларов, цены на более крупные компоненты растут очень быстро, хотя производительность не растет. Использование нескольких небольших компонентов выгодно, так как лучше распределяет тепло, но для продукта массового производства стоимость производства более значительна.

Как уже упоминалось, параллельные резисторы (данной номинальной мощности) обеспечивают большее рассеяние, чем одиночные. Также избавляет от необходимости инвентаризировать «специальные детали».

Еще одним преимуществом является то, что любое генерируемое тепло распространяется на более широкую площадь. Помогает избежать «горячих точек» на печатной плате.

Вы также можете использовать параллельные или последовательные резисторы для получения необычных значений сопротивления, не прибегая к покупке конкретных значений.

Зачем схемотехнику использовать параллельные резисторы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v