|
Сравнение выводных 3W и smd 2512 резисторов
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2025-Апр-22, 14:57 | Сообщение # 1 |
 мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 955
Статус: Offline
| Для ограничения ВЧ импульсов на затворе силовых мосфетов (и иногда для снижения времени нарастания/спада) используют затворный резистор. Через него протекает ток высокой частоты, поэтому нагрев такого резистора определяется больше не омическим значением, а реактивным. То есть, скин-эффект, паразитная индуктивность, ёмкость и т.д.
Смд резисторы плоские, выводные - цилиндрические. Логика и ИИ подсказывают, что смд должны иметь гораздо меньшую индуктивность, а значит меньше греться. Это и решил проверить на практике.
На фото запаяны два смд резистора формата 2512 1W неизвестного производителя (по быстрому взял на местном базаре), а ниже, для сравнения 3W выводной, фирменный, с медными ногами (не железными, как у дешёвых китайских).
Сразу оговорюсь, что тест не совсем корректный, а только базовый, ознакомительный!
Дело в том, что площадь резистивного слоя у выводных резисторов естественно больше, поэтому им хватает воздушного, естественного охлаждения. Площадь же резистивного слоя смд существенно меньше, поэтому их нельзя охлаждать "воздухом", как показано на фото. Тепло от корпуса смд нужно через термоклей или термопасту отдавать на медные полигоны печатной платы! Такой платы пока нет, поэтому нагрев резисторов заранее будет выше, чем должен быть.
Итак, тестирование.
3.3МГц, меандр, 50% скважность, питающее напряжение драйвера 15В. Нагрузка - азиатский 160-й SiC GC2M0160120D. Схема из прошлого опыта по созданию небольшого отрицательного смещения на затворе (сигнал с драйвера идёт через C0G 100нф конденсатор, к этому конденсатору припаяны тестируемые смд резисторы, а между затвором и истоком карбида, прямо на его ножках, припаяна группа последовательных 1N4148 диодов).
1. Выводные резисторы, 3W 5.6Ом Х 2 в параллель, в сумме 2.8Ом. Сигнал на затворе
Нагрев резисторов
2. SMD 2512 резистор, 1W 2.7Ом. Сигнал на затворе
Нагрев (P0 резистор, P1 разделительный конденсатор)
В следующем сообщении продолжу
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2025-Апр-22, 15:02 | Сообщение # 2 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 955
Статус: Offline
| 3. SMD 2512 резисторы, 1W 5.6Ом Х2, в сумме 2.8Ом. Сигнал на затворе
Нагрев
4. SMD 2512 резисторы, 1W 3.3Ом Х2, в сумме 1.65Ом. Сигнал на затворе
Нагрев
И те же резисторы, когда рядом поставил небольшой кулер, направив его на плату:
В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2025-Апр-22, 15:26 | Сообщение # 3 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 955
Статус: Offline
| Сводная таблица всех замеров
Итоги.
1. Логика и ИИ оказались правы. Нагрев резисторов происходит из-за реактивных, а не омических потерь.
2. Применение смд резисторов не существенно, но немного снижает паразитные ВЧ выбросы при открытии и закрытии транзистора, это видно по осциллограммам.
3. Применение смд резисторов немного уменьшает время нарастания и спада (Rise/Fall time), а как мы знаем, чем быстрее эти фронты, тем меньше карбиды будут греться, в любом типе передатчика. А львиный (более 70%) нагрев силовых мосфетов как раз приходится на потери от этого переключения. Чем фронты резче, тем нагрев меньше.
4. Нагрев смд резисторов немного выше, чем выводных резисторов. Но, немного! Это из-за того, что, как писал в начале темы, стенд-макет неправильный, смд нужно охлаждать не естественной конвекцией, а передачей тепла от корпуса резистора на медь платы.
Вот так сейчас разрабатываю плату для мостового передатчика на SiC.
- мажем капельку диэлектрической термопасты (КПТ-19, Hike-T1) на плату под резистором
- прижимаем его плотно, припаиваем
- тепло от резисторов будет уходить на верхний медный полигон, и, через тепловые, переходные отверстия в плате, на нижний полигон. Через крупные металлизированные отверстия тепло будет естественным образом рассеиваться и охлаждаться. Думаю, градусов на 10-15 температура резисторов снизится и приблизится или обгонит температуру выводных резисторов. Ну, это ещё буду пробовать.
Предварительное заключение.
1. Если вы делаете плату передатчика вручную, нужно использовать выводные, качественные 3W резисторы, с медными ногами, например такие (как на фото в начале темы) https://www.lcsc.com/product....31.html Просто потому, что вручную ведь невозможно будет сделать термобарьеры переходные с одной стороны платы на другую?
2. Если вы делаете плату передатчика через промышленный завод, имеет смысл использовать SMD 2512 резисторы, только не неизвестные 1W, а тоже, качественные и 2W, например такие: https://www.lcsc.com/product....41.html
Сообщение отредактировал kotrad78 - Вторник, 2025-Апр-22, 15:40 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2025-Апр-22, 17:50 | Сообщение # 4 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 955
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 (  ) Думаю, градусов на 10-15 температура резисторов снизится
Нет, температура снизилась на 20 градусов!!
На макетной плате от теста драйверов нашёл место, куда удобно было припаять два смд резистора и где были термопереходы между сторонами платы. Нанёс под них термопасту КПТ-19, прижал и припаял.
Фото сразу после запайки
Удалил салфеткой излишки термопасты. Всякими растворителями чистить не нужно, т.к. они вымоют пасту из под резисторов.
Через 2 проволочки 3-4см припаял резисторы к драйверу и транзисторам, получился вот такой бутерброд)
Так же 3.3МГц, питание 15В. Ток со 110мА вырос до 116мА. Возможно сказывается влияние ёмкостей двух плат и другие наводки от длинных выводов.
1. Температура резисторов через 1 минуту, 46 градусов
2. Температура резисторов через 15 минут, 52 градуса
Результат - великолепный!!
Температура с 73 опустилась до 52, и это при пассивном охлаждении!
Теперь на всех конструкциях передатчиков буду применять только 2512 SMD затворные резисторы 
|
| |
| |
| sobiratel2023 | Дата: Среда, 2025-Апр-23, 09:14 | Сообщение # 5 |
 любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 54
Статус: Offline
| Там рост тока скорее всего от паразитной емкости самих резисторов относительно общего провода,который имеет большую площадь и играет роль радиатора.
|
| |
| |
|
