전압 분배기의 2 개의 직렬 저항의 목적

아래 회로도 / 그림에서 전압 분배기의 2 개의 직렬 저항의 목적은 무엇입니까? 온도, 열 폭주, 주식, 가격 또는 다른 것?

고맙습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

일반적으로 안전에 대한 신뢰성 요구 사항을 충족시키기 위해 수행됩니다.

위험한 고전압에서 작동하는 경우 회로에는 CE와 같은 안전 승인을 충족하기 위해 SPOF (Single Point of Failure) 보호 기능이 있어야합니다. 특히 위험 전압은 일반적으로 50 Vac 또는 120 VDC 이상이지만 장비의 승인을 받아야하는 표준에 요구 사항이 명시되어 있습니다. 여기서 400VDC에 확실히 적용됩니다.

SPOF 설계는 ​​모든 구성 요소에 대해 단일 구성 요소의 고장이 회로에 미치는 영향을 고려해야한다는 것을 의미합니다. SPOF의 경우 '실패'는 구성 요소가 단락 또는 개방 회로에 실패 함을 의미합니다. 구성 요소가 모두 실제로 이런 방식으로 실패하는 것은 아니지만 이것이 SPOF에서 고려되는 방식입니다. 단일 구성 요소가 이러한 방식으로 고장난 경우 회로로 인해 화재, 사람에게 해를 입히거나 다른 구성 요소의 정격 과열과 같은 추가 위험이 발생해서는 안됩니다.

여기서 SPOF를 고려하면 400V의 단일 직렬 저항은 단락에 실패하고 1K 저항과 출력에서 ​​400V를 전달할 수 있습니다. 따라서 SPOF 레벨 보호를 위해 두 개의 직렬 저항이 대신 사용됩니다. 하나의 누전이 발생한 경우 단일 장애 지점을 고려하고 있으므로 다른 하나는 여전히 작동해야합니다.

각각의 생존 저항은 핸들에 최대 정격 전압과 전원을 공급해야합니다. 따라서 여기에는 400V에 정격의 1M 저항과 전원 공차 및 안전 여유 (500V 이상)가 필요합니다. 또한 전력 등급은 단일 1M 저항과 1K를 통해 최대 400V 공급 전압에 대한 정격을 유지해야합니다. 따라서 160mW 손실을 살펴보고 최소 320mW 저항 (예 : 1 / 2W)을 사용하십시오.

다음으로, 1K가 개방 회로에 실패하면 400V ~ 2M 소스 임피던스가 출력으로 전달됩니다. 그래서 그것은 또한 고려해야합니다. 두 번째 병렬 저항을 사용하고 2K를 모두 만들 수 있습니다. 이제 네 개의 저항 중 하나라도 고장 나면 전위 분배기 출력 전압에 영향을 미치므로 허용되어야합니다. 400V의 존재를 감지하는 경우 적절한 저항 값을 사용하면 가능한 3 개의 분배기 (2M : 1K, 1M : 1K)로 인한 3 개의 출력 전압 중 하나에서 작동하는 NPN 트랜지스터 또는 전압 비교기를 출력으로 구동 할 수 있습니다. , 2M : 2K). 400V를 측정하려는 경우 두 번째 및 세 번째 동일한 분배기 회로를 추가하고 다수의 투표 회로를 통해 올바른 전압을 식별 할 수 있습니다 (세 개의 전압 중 두 가지 전압 중 거의 동일).

이것이 회로에 두 개의 직렬 저항이있는 원래 이유가 아닐 수도 있습니다. 응용 프로그램이나 요구 사항을 모르겠습니다. 그러나 그 이유는 무엇입니까.

신뢰성, 안전성 및 EMC를위한 설계는 순수한 기능보다 회로 설계에서 종종 잊혀집니다. 회로의 개념에서 이러한 요구 사항을 고려하는 것이 매우 좋은 설계 방식이며 나중에 추가하지 마십시오.

대부분의 저항기, 특히 SMD (1210보다 큰 저항기)는 400V 정격이 아닙니다.

가능성 중 하나는 2를 직렬로 사용하여 전압 요구 사항을 나누는 것입니다.

더 높은 등급의 저항이 존재하지만 비용, 가용성, 공급에 소요되는 추가 시간, 픽 앤 플레이스 기계에 넣을 여분의 구성 요소 등과 같이 고려해야 할 다른 요소가 있습니다. 표준 저항이지만 고전압 저항은 아님). 따라서 두 가지 표준을 사용하는 것이 더 저렴할 수 있다고 생각되는 모든 것. 또한 고전압 제품의 재고가 부족한 경우 더 많은 유연성을 제공합니다.

또한 400V를 견딜 수있는 1210 개의 저항이 있더라도 PCB 크리프 공차는 저항 자체보다 더 큰 거리를 필요로 할 수 있으므로 더 큰 저항 또는 둘 이상의 저항이 필요합니다.

에서 이 파나소닉 데이터 시트.

이 Vishay 데이터 시트에서

$V^2/R$$(V/2)^2/(R/2) = V^2/2R$