125 мВт резистор підданий розсіюванню 600 мВт у професійній системі безпеки

17

Наведена нижче схема - це вхідна схема сигнальної плати, яку ми купуємо у одного з наших постачальників систем виявлення пожежі. Згадана PCB повинна бути вбудована в так звану географічну панель евакуації, яка дозволяє пожежникам бачити, в якій зоні будівлі почалася пожежа, і як така є частиною системи безпеки.

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Показаний світлодіод - це фактично ІЧ-світлодіод оптопару (необхідний з міркувань загального відхилення режиму). Кожна зона виявлення пожежі має такий вхід. Виходи оптопарів подаються в АТМ Atmel MCU, де вони обробляються, щоб засвітити певні світлодіоди на план поверху будівлі. За відсутності вхідних сигналів MCU скидає всі світлодіодні панелі.

Резистор 820 Ом - це тип SMD, і, оцінюючи його розміри, я вважаю його пакетом 0805 і як такий він оцінюється в 125 МВт. Документація нашого постачальника стверджує, що діапазон напруги на вході становить від 2,2 до 24В. Це задумано, щоб підтримати багато марок комп’ютера з виявлення пожежі. Не всі, але ряд систем насправді виводить 24В. За моїми власними підрахунками, резистор розсіюється близько 600 мВт на вході 24 В, припускаючи загальну напругу вперед 1,9 В як для діода, так і для світлодіода. Насправді, застосовуючи 24 В на вході протягом 5 секунд, резистор нагрівається настільки сильно, що його не можна торкатися. У цей момент вхідний струм становить близько 26 мА. Оскільки я не дуже досвідчений з компонентами SMD, будучи поза електронікою довгі роки, мені потрібно знати, чи є ризик вигорання резистора,

У момент, коли пожежна служба може заглядати на панель, в середньому спочатку виявляється + 15 хвилин. Це означає, що резистори на активованих входах будуть піддані цим умовам щонайменше 15 хвилин у густонаселених районах. У сільській місцевості з меншим кількістю пожежних кадрів це може бути і довше.

Авторитетні відповіді або посилання на них високо оцінені.

Зображення географічної панелі:

Зображення плати з вхідною схемою:

Існує вісім однакових вхідних схем. Я додав текст "820 Ом" під одним із резисторів. Зліва від цього резистора - діод, зверху і зліва - оптоізолятор. Це 4-контактний пристрій із кодом SMD 824.

Дуже близький вигляд резистора, про який йде мова:

— Барт
джерело

21

Викликайте свої проблеми з постачальником - вони звучать обґрунтовано.

— Енді ака

1

Я забув включити цю деталь, струм, виміряний з входом 24В, становив 26 мА.

— Барт

4

Якщо все інше виходить з ладу, ви все одно можете попросити письмове підтвердження того, що деталі, про які йдеться, (резистор SMD) працюють за своїми характеристиками навіть із входом 24 В.

— JimmyB

1

Чому ви не вимірюєте напругу на резисторі, як пропонує Олін? Це усуне здогадки про розсіювання потужності. Інша річ, яку потрібно перевірити, - це точна марка та тип резисторів, хоча це може бути важко визначити без допомоги виробника. Існують певні типи резисторів 0805 з більшою потужністю (див., Наприклад, цей опис для серії Vishay Dale PCAN, де перераховано потужність 1 Вт для типів 0805), і можливо, хоча й малоймовірно, щоб виробник вказав деякі з ці.

— узде

1

Ви впевнені, що діод є в серії? Для захисту від протилежної напруги від ОУР зазвичай діод антипаралельний ІЧ-світлодіоду.

— ЗР.

17

З наданих вами даних це справді здається поганим дизайном. Я також отримую близько 600 мВт розсіювання в R1 в схемі, яку ви показуєте.

Те, що резистор стає дуже гарячим, є прямим свідченням того, що він розсіює значну потужність за своїми розмірами, але не обов'язково занадто багато. Резистори можуть працювати безкінечно без шкоди при температурі, яка б спалила ваш палець. Тест на пальці насправді не говорить про те, чи розсіюється він просто в межах або над ним.

Одна з можливостей полягає в тому, що схема не така, як ви показуєте. Можливо, відбувається щось інше, що не легко видно ззовні дошки. Хорошим тестом було б вимірювання фактичної напруги на резисторі. Це разом з міткою на резисторі дасть вам остаточну відповідь на те, яку потужність він розсіює.

Зауважте, що 0805 резисторів позначені 3 або 4 цифрами. Це формат з плаваючою комою, остання цифра якої є показником 10, а попередня цифра мантіси. 5% -овий резистор 820 Ом буде позначено "821", що означає 82 х 10 ¹ = 820.

Потужність, що розсіюється резистором, - це площа напруги, що перетинається на ньому, поділена на опір. У загальних підрозділах,

W = \frac{V^{2}}{Ω}

$\mathrm{W}={\mathrm{V}^2\over\mathrm{\Omega}}$

Тому напруга, яка викликає певне розсіювання, є

V = \sqrt{W \cdot Ω}

$\mathrm{V} = \sqrt{\mathrm{W}\cdot\mathrm{\Omega}}$

На 125 мВт матиме резистор 820 Ом

V = \sqrt{125 m W \cdot 820 Ω} = 10.12 V

$V = \sqrt{125\mathrm{mW}\cdot820\mathrm{\Omega}} = 10.12\mathrm{V}$

через нього.

Якщо резистор дійсно 820 Ом, справді хороший лише для 125 мВт і має на ньому більше 10 В, то так, це недосконала конструкція. З даних, які ви нам дали, ці приміщення здаються правдивими.

Якщо виявиться, що резистор справді перевантажений, то, ймовірно, сталося те, що пристрій спочатку був розроблений для нижчої напруги. Хтось зрозумів, що їм бракує надто великої кількості ринку, не підтримуючи більш високу напругу. Той, хто повинен був перевірити це в інженерії, або не зробив, як правило, некомпетентний, або просто пропустив цей.

Звичайно, чому це так для вас не має значення. Вам абсолютно потрібно відхилити цю систему. Наразі це лише якась інша компанія, яка вводить поганий товар у поле. Якщо ви включите це у свою систему, ви покладете в поле поганий товар та отримаєте відповідальність за це, і це буде ваша репутація зіпсується.

Незважаючи на те, що ви точно не хочете користуватися цим продуктом (знову ж таки, якщо припустити, що справді такі, як ви говорите), пристрій вкрай навряд чи запалиться. Такі перевантажені резистори, як правило, просто вигоряють і виходять з ладу. Навколо недостатньо легкозаймистих речей, щоб викликати пожежу. Однак резистор міг вигоріти та відкритись до прибуття вогнеборців, даючи їм неправильну інформацію щодо місця пожежі. Ось справжня небезпека цієї системи. Або система може зафіксувати інформацію до ручного скидання, тому немає симптомів під час першого інциденту. Однак зараз цей канал зламаний і не реагуватиме на майбутні пожежі в цій зоні. Це, очевидно, теж дуже погано.

Зробіть вимірювання напруги і вкажіть свою стурбованість на виробника. Можливо, варто почути те, що вони мають сказати, але мені доведеться щось справді добре, щоб коли-небудь знову довіряти їх продуктам. Пам’ятайте, що з інженерами-електриками, як і у будь-якої великої групи людей, є справді хороші у верхній частині, достатньо гідна більшість у середині та некомпетентні внизу. Там, звичайно, є некомпетентно розроблені продукти. Можливо, ви знайшли його.

— Олін Латроп
джерело

4

Резистор SMD має текст 8200. Дослідження цієї інформації дає значення 820 Ом. Пряме вимірювання мультиметром це підтверджує. Вимірювання струму при різних вхідних напругах узгоджуються з резистором 820 Ом послідовно з входом оптопару та діодом. Здається, немає компонентів, які могли б відключити деякий струм. Розмір компонента становить приблизно 2х1 мм, що говорить про пакет 0805. Мені не вдалося знайти інформацію про оптичний ізолятор. Вгорі текст 624, який може вказувати на ISP624, хоча я не впевнений у цьому.

— Барт

2

Це виріб сертифікованої компанії з виявлення пожеж у Нідерландах.

— Барт

2

Вимірювання напруги на резисторі, безумовно, хороша ідея. Причиною, що я ще цього не зробив, є те, що нелегко налагодити зв’язок із цими маленькими компонентами. У подальшому тесті я, безумовно, це зробив.

— Барт

2

Позначення 8200 передбачає 1% резистор (тоді як згадане вище позначення 821 передбачає 5% резистор). Взагалі кажучи, 1% резистори мають менші характеристики розсіювання потужності, оскільки вони розроблені для забезпечення точного опору, а не розсіювання потужності.

— EBlake

15

Ну, ви багато в чому здогадуєтесь про багато речей, але, здається, ви дуже впевнені, що резистор 0805, який, на їхню думку, є таким, оцінюється в 125 МВт.

Існують 0805 резистори на 1W (при 70 ° C). Звичайно, вони будуть працювати дуже гаряче, але вони призначені для цього. За вашим значенням, швидше за все, це максимальна потужність 500 мВт при 70 ° С. Або, можливо, нижчий за рейтингом, але видимої різниці не було б.

Я б особисто не відчував себе комфортно в цій конкретній ситуації, коли бігають деталі навіть біля їх друкованих специфікацій, але насправді деталі поверхневого кріплення дуже чутливі до деталей друкованої плати - від тестів дуже мала частина може розсіяти багато енергії (подібно до набагато більшої частина), якщо встановлена над земною площиною. Дуже велика частина на односторонній дошці з тонкими слідами може бути гарячішою, ніж частина 0603 з жировими відводами, заземленням тощо.

Я не бачу надмірності в цій схемі, тому будь-який вид одноточкової несправності - опто, дроти до блоку, резистор, діод можуть спричинити невпізнання сигналізації, тому це не трактується як критично важливий для безпеки дизайн пристрою в найменшій мірі.

(Редагувати: у мене є одна пропозиція - ви підтвердите, що вхід фактично визначається на 24 В постійного струму. Розсіювання потужності з 24 В постійного струму було б приблизно вдвічі меншим, ніж при вході 24 В постійного струму. Добре, що ви висвітлили це в коментарі )

З іншого боку рівняння, якщо напруга, про яке йде мова, йде від резервної батареї акумуляторів, '24В постійного струму' може бути більше схожим на 28В постійного струму, що значно збільшить розсіювання потужності - до понад 850мВт. Резистори близькі один до одного, щоб вони нагрівали один одного.

Не піднімайте це у постачальника.

— Спехро Пефаній
джерело

Позначення 8200 передбачає 1% -ний резистор допуску, який навряд чи матиме підвищений показник розсіювання потужності.

— EBlake

Є чи ці системи з використанням напруги або відсутності напруги на сигнал тривоги - в одному випадку, відмова, по крайней мере, відразу видно, викликаючи буквального помилкову тривогу (якщо горить резистор на самому ділі не встановлює що - то на вогні) ...

— rackandboneman

3

Так, функціонування мультиплексування тривоги також спрацьовує з позитивною сигналізацією: Якщо виявлено пожежу, на панель подається струм, підпалюючи панель, тож біля панелі знадобиться лише один пожежний сповіщувач, який потім викликає фактичну тривогу.

— rackandboneman

8

Типові резистори SMD загального призначення зазвичай мають товстий плівковий тип.

Цей тип резисторів не розроблений для тривалого перевантаження (дійсно, його немає), але ефект перенапруження деталі термічно (через занадто велику потужність) полягає у зміні опору вниз на початковій фазі:

( Джерело )

У такому типі ланцюга, де напруга світлодіода і діода прямо не зміниться суттєво для змін струму (для діодного кремнію це 60мВ на десятиліття струму), це збільшить струм в ланцюзі з близькою до постійної напруги через резистор у цей період, що призводить до більшого нагрівання в частині. Це, можливо, може спричинити тепловий відтік .

Вигорить він чи ні, невідомо (але велика ймовірність, якщо він буде зазнавати такого перевантаження постійно), але він, безумовно, матиме коротший термін, ніж заявлений (як правило, зазначено при 25С, хоча деякі показники витривалості мають номінальну температуру); Дійсно, підвищення температури пристрою для навмисного спричинення несправностей є загальним тестом для виробників, оскільки показник відмов зростає в експоненціальному масштабі із підвищенням температури.

Цей процес виробники використовують для прогнозування строку експлуатації компонентів, використовуючи рівняння Арреніуса у багатьох випадках, навмисно спричиняючи ранні збої при підвищеній температурі. Це призводить до передбачуваного терміну експлуатації компонента при більш доброякісних умовах.

Я повністю погоджуюся з Olin, що вам слід відхилити ці блоки, оскільки надійність пристрою гарантується низькою при крайніх напругах, зазначених постачальником, навіть якщо вони переживають перевантаження.

Правильна конструкція ніколи не дозволить перенапружувати деталь, хоча є деталі, навмисно розроблені, щоб протистояти короткочасним імпульсним явищам, і вони часто зустрічаються в ланцюгах ОУР та блискавкозахисту.

[Оновлення] Можливо, як зауважує Supercat, що це PTC, такий як ця серія

— Пітер Сміт
джерело

2

Чи можуть існувати будь-які види резисторів, які можуть бути схожими на зображені на малюнку, але мали б помірний позитивний коефіцієнт температури (досягаючи 2x-3x номінального опору при температурі нижче температури, необхідної для пошкодження)? Я думаю, що такий резистор може бути ідеальним для подібного застосування.

— supercat

0

Єдиний сенс схеми має сенс - резистор 820 Ом є резистором, що обмежує струм . Він працює разом з колекторним резистором попереднього етапу руху. Напруга в колекторі драйвера може становити 24 В, але якщо його колекторний резистор становить 1 к Ом, то струм через резистор 820 складе лише близько 12 м, а втрата потужності - приблизно 118 мВт.

Це показує, що ця схема не повинна використовуватися з вхідними драйверами відкритого колектора !

— Чайка
джерело

1

Немає "попереднього етапу водіння". Це входи, що приймають напругу від 2,2 до 24В.

— труба

@pe Є входи з яким джерелом імпедансу? Це справді просто акумулятор?

— user207421

@pipe: має бути "попередній" драйвер. Навіть якщо це просто акумулятор в серії з деяким датчиком. Імпеданс датчика буде працювати так само, як і згаданий колекторний резистор.

— Гілл

1

Так, але все-таки це розраховано на прийняття напруги , до 24 вольт, підключеної до його входів. Те, що знаходиться на іншій стороні, не має значення, і якщо воно спроектоване з деяким невідомим опором джерела, щоб знизити напругу, це вже не буде 24 вольт. Питання не в розробці драйверів для цього пристрою - вони вже є.

— труба

Це "біла брехня", вхід не розрахований на 24В. Хто коли-небудь висував претензію, зручно забув згадати її обмеження. Ймовірно, він був розрахований на 12 В, але, щоб використовувати його в більшій кількості додатків, вони просто змінили специфікацію.

— Гіль