броски тока по питанию, (горят резисторы в цепях питания) Опции

[Sergey_P]

Здравствуйте.

В цепях питания у меня стоят LC-фильтры (L = 68 мкГн, С = 20 мкФ), для исключения колебаний и всякого звона поставил последовательно с L резистор R = 10 Ом.
Обнаружил такой эффект, что резисторы перегорают.
Промоделировал, получил , что бросок тока Imax = 50 мА.
Резисторы стоят планарные тип 0805.
Какой бросок тока они выдерживают, так как в описании дается только их мощность?

Спасибо

[SSerge]

Здравствуйте.

В цепях питания у меня стоят LC-фильтры (L = 68 мкГн, С = 20 мкФ), для исключения колебаний и всякого звона поставил последовательно с L резистор R = 10 Ом.
Обнаружил такой эффект, что резисторы перегорают.
Промоделировал, получил , что бросок тока Imax = 50 мА.
Резисторы стоят планарные тип 0805.
Какой бросок тока они выдерживают, так как в описании дается только их мощность?

Спасибо

считаем: корень из L/C получается порядка 1,8 Ом, а резистор 10 Ом, следовательно LC фильтр задемпфирован по самое не могу, про индуктивность можно просто забыть и считать переходной процесс в RC-цепочке.

Какое у Вас напряжение на входе фильтра? Пусть будет U. При включении питания имеем импульс тока с амплитудой U/R, спадающий по экспоненте с постоянной времени T=RC = 10*20e-6 = 200 мкс.
Даже для U=5В получается ток на порядок больше.
В конденсаторе будет запасена энергия C*U*U/2 и ровно столько-же выделится в резисторе, причём выделится за время порядка 3T. Теплопроводность через керамическую подложку при столь малых временах можно не учитывать, так что вся энергия "сидит" в тонкой проводящей плёнке, от чего её температура сильно увеличивается, вплоть до плавления и испарения. Для продолжения (оценить температуру перегрева) надо знать объем и теплоёмкость плёнки, но два важных вывода можно сделать уже сейчас:
1. Способность резистора переносить короткие импульсы тока характеризуется параметром с размерностью энергии. Ватт*сек = Вольт*Ампер*сек = Дж.
2. Раз горит - значит этот параметр превышается.
Есть подозрение, что для "обычных" SMD-резисторов этот параметр производители просто не нормируют, только для "специальных" типов "high pulse load" и т.п.

[Sergey_P]

Здравствуйте.

В цепях питания у меня стоят LC-фильтры (L = 68 мкГн, С = 20 мкФ), для исключения колебаний и всякого звона поставил последовательно с L резистор R = 10 Ом.
Обнаружил такой эффект, что резисторы перегорают.
Промоделировал, получил , что бросок тока Imax = 50 мА.
Резисторы стоят планарные тип 0805.
Какой бросок тока они выдерживают, так как в описании дается только их мощность?

Спасибо

считаем: корень из L/C получается порядка 1,8 Ом, а резистор 10 Ом, следовательно LC фильтр задемпфирован по самое не могу, про индуктивность можно просто забыть и считать переходной процесс в RC-цепочке.

Какое у Вас напряжение на входе фильтра? Пусть будет U. При включении питания имеем импульс тока с амплитудой U/R, спадающий по экспоненте с постоянной времени T=RC = 10*20e-6 = 200 мкс.
Даже для U=5В получается ток на порядок больше.
В конденсаторе будет запасена энергия C*U*U/2 и ровно столько-же выделится в резисторе, причём выделится за время порядка 3T. Теплопроводность через керамическую подложку при столь малых временах можно не учитывать, так что вся энергия "сидит" в тонкой проводящей плёнке, от чего её температура сильно увеличивается, вплоть до плавления и испарения. Для продолжения (оценить температуру перегрева) надо знать объем и теплоёмкость плёнки, но два важных вывода можно сделать уже сейчас:
1. Способность резистора переносить короткие импульсы тока характеризуется параметром с размерностью энергии. Ватт*сек = Вольт*Ампер*сек = Дж.
2. Раз горит - значит этот параметр превышается.
Есть подозрение, что для "обычных" SMD-резисторов этот параметр производители просто не нормируют, только для "специальных" типов "high pulse load" и т.п.

Входное напряжение 15(В), БП по этой обмотке выдает до 2.5 (А).

Правильно ли я понял, что мне необходимо заменить этот тип 0805 на другой, как я понимаю, лучше
вообще поставить проволочный резистор в такой тип фильтра с такими индуктивностями и емкостями конденсаторов?
Еще вопрос по кол-ву энергии, которая выделится в резисторе, почему она равна запасенной в конденсаторе?
Тогда есть смысл уменьшить емкость конденсатора и увеличить мощность резистора?

[SSerge]

Входное напряжение 15(В), БП по этой обмотке выдает до 2.5 (А).

Правильно ли я понял, что мне необходимо заменить этот тип 0805 на другой, как я понимаю, лучше
вообще поставить проволочный резистор в такой тип фильтра с такими индуктивностями и емкостями конденсаторов?
Еще вопрос по кол-ву энергии, которая выделится в резисторе, почему она равна запасенной в конденсаторе?
Тогда есть смысл уменьшить емкость конденсатора и увеличить мощность резистора?

Проволочный, конечно, лучше - за счёт большего объёма проволоки он выдерживает гораздо бОльшие импульсы тока.
Насчёт энергии - случайное совпадение.
Решение для школьников: Источник напряжения U отдаёт в цепь заряд Q (производит работу Q*U) и весь этот заряд накапливается в конденсаторе, т.о. Q=C*U.
Энергия системы резистор+конденсатор увеличивается на величину Q*U = C*U*U. В конденсаторе запасается только половина, следовательно вторая половина выделится в виде тепла в резисторе.

для студентов:
сумма напряжения на резисторе и конденсаторе равна напряжению источника (закон Кирхгофа, однако!)
U = I(t)*R + Q(t)/C
дифференцируем по t
dU/dt = 0 = dI/dt *R + 1/C * dQ/dt
а dQ/dt это ток I

итого: R*C*dI/dt + I = 0
dI/I = -dt/RC
ln(I) = -t/RC + const1
I=exp(-t/RC + const1) = const2*exp(-t/RC), из начальных условий const2=U/R.

решение I(t) = (U/R)*exp(-t/RC),
мощность на резисторе R*I*I, а энергия - интеграл от мощности по t от 0 и до известной матери.

результат, естественно, тот-же C*U**2/2