전문 안전 시스템에서 600mW 손실이 발생하는 125mW 저항

아래 회로도는 신호 감지 PCB의 입력 회로로, 화재 감지 시스템 공급 업체 중 하나에서 구매합니다. 상기 PCB는 소위 지리적 대피 패널에 내장되어있어 소방관이 건물의 어느 구역에서 화재가 시작되었는지를 확인할 수 있고, 안전 시스템의 일부이다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

표시된 LED는 실제로 광 커플러의 IR LED입니다 (공통 모드 거부의 이유로 필요함). 각 화재 감지 구역에는 그러한 입력이 있습니다. 옵토 커플러의 출력은 건물의 평면도에서 특정 LED를 조명하기 위해 처리되는 Atmel MCU로 공급됩니다. 입력 신호가 없으면 MCU는 패널의 모든 LED를 재설정합니다.

820 옴 저항은 SMD 유형이며 치수에서 패키지 0805로 추정되며 125mW 정격입니다. 공급 업체의 문서에 따르면 입력 전압 범위는 2.2 ~ 24V입니다. 여러 브랜드의 화재 감지 컴퓨터를 지원하기 위해 의도적으로 설계된 것입니다. 전부는 아니지만 많은 시스템이 실제로 24V를 출력합니다. 내 자신의 계산에 의해 저항은 다이오드와 LED 모두에 대해 1.9V의 총 순방향 전압을 가정하여 24V 입력에서 약 600mW를 소산합니다. 실제로 입력에 24V를 5 초 동안 적용하면 저항이 너무 뜨거워 져이를 만질 수 없습니다. 이 시점에서 입력 전류는 약 26mA입니다. 몇 년 동안 전자 제품을 사용하지 않아 SMD 구성 요소에 대한 경험이 많지 않기 때문에 저항이 타는 위험이 있는지 알아야합니다.

소방서가 안구를 볼 수있는 순간은 평균 첫 탐지 + 15 분입니다. 이는 활성화 된 입력의 저항이 인구 밀도가 높은 영역에서 15 분 이상 해당 조건에 적용됨을 의미합니다. 소방 인원이 적은 농촌 지역에서는 더 길 수 있습니다.

정식 답변 또는 관련 링크는 높이 평가됩니다.

지리적 패널의 그림 :

입력 회로가있는 보드 그림 :

8 개의 동일한 입력 회로가 있습니다. 저항기 중 하나 아래에 "820ohm"이라는 텍스트를 추가했습니다. 이 저항의 왼쪽에는 다이오드가 있고 왼쪽에는 광 아이솔레이터가 있습니다. SMD 코드 824의 4 핀 장치입니다.

해당 저항기의 매우 근접한 모습 :

제공 한 데이터에서 이것은 실제로 나쁜 디자인처럼 보입니다. 또한 R1에서 약 600mW의 손실을 보여줍니다.

저항이 실제로 뜨거워지고 있다는 사실은 저항이 크기에 따라 상당한 전력을 소비하고 있지만 반드시 그렇게 많은 것은 아니라는 직접적인 증거입니다. 손가락에 화상을 입힐 수있는 온도에서 저항없이 무한대로 작동 할 수 있습니다. 손가락 테스트는 실제로 한계 내에서 소실되는지 또는 그 이상으로 사라지고 있는지를 알려주지 않습니다.

한 가지 가능성은 회로가 보여주지 않은 것입니다. 아마도 보드 외부에서 쉽게 볼 수없는 다른 일이있을 수 있습니다. 좋은 테스트는 저항의 실제 전압을 측정하는 것입니다. 저항의 레이블과 함께 소비되는 전력량에 대한 확실한 대답을 제공합니다.

0805 저항은 3 자리 또는 4 자리로 표시되어 있습니다. 이것은 부동 소수점 형식이며 마지막 숫자는 10의 지수이고 이전 숫자는 가수입니다. 5 % 820Ω 저항은 "821"로 표시되며 이는 82 x 10 ¹ = 820 을 의미 합니다.

저항에 의해 소비되는 전력은 저항으로 나눈 전압의 제곱입니다. 공통 단위로

따라서 특정 소산을 일으키는 전압은

125mW에서 820Ω 저항은

그것을 가로 질러.

저항이 실제로 820 Ω이고 실제로 125 mW에만 좋고 10 V 이상인 경우 결함이 있습니다. 우리가 제공 한 데이터에서 이러한 전제가 사실 인 것 같습니다.

저항이 실제로 과부하 상태 인 것으로 판명되면 아마도 장치가 원래 더 낮은 전압을 위해 설계되었을 것입니다. 누군가는 더 높은 전압을 지원하지 않음으로써 시장에서 너무 많은 것을 놓치고 있음을 깨달았습니다. 공학에서 이것을 확인하기로 한 사람은 그렇지 않았거나 일반적으로 무능 하거나이 것을 놓쳤습니다.

물론 이것이 왜 당신에게 중요하지 않은지. 이 시스템을 거부해야합니다. 현재는 다른 회사가 나쁜 제품을 현장에 내놓고 있습니다. 당신이 당신의 시스템에 그것을 통합하는 경우에, 당신은에 의해 현장에서 불량 제품을 가하고, 그 결과 책임을 가지고, 그것은 의지하는 당신의 손상된 평판.

이 제품을 사용하고 싶지는 않지만 (실제로 말한 것처럼 가정하면) 장치가 결과적으로 불에 붙을 가능성이 거의 없습니다. 이러한 과부하 저항은 일반적으로 소실되고 열리지 않습니다. 주변에 가연성 물질이 충분하지 않아 화재가 발생하지 않습니다. 그러나 소방관이 도착하기 전에 저항기가 타서 열릴 수있어 화재 위치에 대한 잘못된 정보를 제공합니다. 이것이이 시스템의 진짜 위험입니다. 또는 시스템이 수동으로 재설정 될 때까지 정보를 래치 할 수 있으므로 첫 번째 사고 중에 증상이 없습니다. 그러나 이제 해당 채널이 손상되어 해당 영역의 향후 화재에 대응하지 않습니다. 그것은 분명히 정말 나쁘다.

전압 측정을 수행하고 제조업체에 우려 사항을 지적하십시오. 그들이하는 말을들을 가치가 있지만, 그들의 제품을 다시 신뢰하는 것은 정말 좋은 일이어야합니다. 많은 사람들과 마찬가지로 전기 엔지니어에게는 최고급에 좋은 사람이 있고 중간에 충분한 대다수가 있고 하단에 무능한 사람이 있다는 것을 기억하십시오. 무능하게 설계된 제품이 확실히 있습니다. 찾은 것 같습니다.

글쎄, 당신은 많은 것들을 추측하고 있지만, 당신이 생각하는 0805 저항이 125mW의 정격임을 확신합니다.

1W 정격 (70 ° C) 0805 저항이 있습니다. 물론 그들은 매우 뜨겁게 달릴 것이지만 그렇게하도록 설계되었습니다. 당신이 가진 가치에서, 그것은 70 ° C에서 최대 500mW 일 것 입니다. 또는 낮은 등급이지만 눈에 띄는 차이는 없습니다.

나는 할 수 없습니다 개인적으로도 자신의 인쇄 사양에 가까운 부분을 실행이 특정 상황에서 편안 있지만, 사실은 표면에 부품이 훨씬 더 큰에 (비슷한 아주 작은 부분이 많은 힘을 발산 수있는 테스트에서 PCB의 세부 정보 -에 매우 민감 마운트 부품) 접지면에 장착 된 경우. 얇은 트레이스가있는 단면 보드의 매우 큰 부분은 팻 리드,지면 등이있는 0603 부분보다 더 뜨거울 수 있습니다.

이 회로에는 중복성이 없으므로 모든 종류의 단일 지점 장애-광, 장치의 전선, 저항, 다이오드가 신호 인식에 실패하여 안전에 중요한 것으로 취급되지 않습니다. 약간의 장치 설계.

(편집 : 난 당신이 입력이 실제로 24V DC 정격되어 있는지 확인하는 것이 하나 suggestion-을 할 괜찮 input.- 24VAC와 전력 소모가이 24VDC로 무엇 반 정도가 될 것입니다. 당신이 의견이 덮여 )

방정식의 다른 측면에서, 문제의 전압이 백업 배터리 뱅크에서 나오는 경우 '24VDC'는 28VDC와 비슷할 수 있으며 전력 소비를 850mW 이상으로 상당히 증가시킵니다. 저항은 서로 가까이 있으므로 서로 가열됩니다.

공급 업체와 함께이 문제를 제기하십시오.

일반적인 범용 SMD 저항 은 일반적으로 후막 유형입니다.

이 유형의 저항은 장기간 과부하 (실제로는 없음)를 위해 설계 되지 않았지만 (너무 많은 전력을 통해) 부품에 열 스트레스를 가하면 초기 단계에서 저항을 낮추는 효과 가 있습니다.

( 소스 )

이 유형의 회로에서 LED 및 다이오드의 순방향 전압은 전류 변화 (실리콘 다이오드의 경우 전류가 10m 당 60mV)에 따라 크게 변경되지 않고 일정한 전압에 가깝게 회로의 전류를 증가시킵니다. 이 기간 동안 저항을 가로 질러 부품에 더 많은 열이 발생합니다. 이로 인해 열 폭주가 발생할 수 있습니다 .

이 소손 여부를 알 수없는 (그러나 여부 가능성 이 지속적으로 과부하 이런 종류의에 노출 될 경우),하지만 확실히해야됩니다 (일부 내구 등급 평가 온도 있지만 일반적으로 25 ℃에서 언급 한) 밝혔다 삶보다 짧은; 실제로, 장치의 온도를 상승시켜 의도적으로 고장을 유발하는 것은 온도 상승에 따라 고장률이 기하 급수적으로 증가함에 따라 제조업체에게 일반적인 테스트입니다.

이 프로세스는 제조업체 에서 고온에서 조기 고장을 의도적으로 발생시켜 많은 경우 Arrhenius 방정식 을 사용하여 구성 요소의 유효 수명을 예측하는 데 사용됩니다 . 이로 인해보다 양성 조건에서 구성 요소의 수명이 예측 가능합니다.

Olin 은 과부하시에도 공급 업체가 지정한 극한의 전압에서 장치의 신뢰성 이 낮게 보장되므로 이러한 장치를 거부해야한다는 것에 전적으로 동의합니다 .

단기 펄스 발생 을 견딜 수 있도록 의도적으로 설계된 부품이 있지만 ESD 및 낙뢰 보호 회로에서 종종 발견 되기는하지만 적절한 설계는 부품의 과도한 스트레스를 허용 하지 않습니다 .

[업데이트] Supercat 의견에 따르면이 시리즈 와 같은 PTC 일 수 있습니다.

회로가 이해되는 유일한 방법은 820 옴 저항이 전류 제한 저항이라는 것입니다. 이전 구동 단계의 수집기 저항과 함께 작동 합니다 . 드라이버의 컬렉터 전압은 24v 일 수 있지만 컬렉터 저항이 1k ohm이면 820 저항을 통과하는 전류는 약 12ma이며 전력 손실은 약 118mW입니다.

이것은이 회로 가 오픈 컬렉터 입력 드라이버 와 함께 사용되어서는 안됨을 나타냅니다 !