Katalogowe parametry Absolute Maximum Rating

To jest czwarty z serii artykułów wprowadzających w tematykę parametrów elementów elektronicznych, przedstawiający informacje ułatwiające analizę rozmaitych kart katalogowych. Pokazuje on, które parametry są najważniejsze z uwagi na możliwość uszkodzenia i jak je znaleźć w katalogu.

W tym artykule skupimy się na tym, co w kartach katalogowych jest najważniejsze, w szczególności na kwestii kluczowych ograniczeń.

Grupy parametrów w kartach katalogowych

Zła wiadomość jest taka, że nie ma wspólnych reguł dotyczących formy i treści kart katalogowych. Jedne karty są bardzo krótkie, inne obszerne, a sposób definiowania parametrów, czyli określania niedoskonałości elementów, bywa różny. Brak wiedzy, a nawet tylko odrobina nieuwagi może skutkować wyciągnięciem błędnych wniosków, czyli wprowadzeniem w błąd. Nie ma jednej prostej reguły, jak analizować i interpretować katalogowe informacje.

Trzeba się tego nauczyć stopniowo. Pomocą będą ten oraz dwa następne artykuły tej serii, omawiające grupy bardziej i mniej ważnych parametrów.

W artykułach tych pokażę, że katalogowe parametry można logicznie podzielić na pewne grupy. Gdyby istniał jeden wspólny, uniwersalny szablon, dobrze rozdzielający poszczególne grupy parametrów, analiza byłaby genialnie ułatwiona.

Niestety, z różnych względów nie ma jednolitego szablonu. Informacje zawarte w kartach katalogowych są często przemieszane i nie jest łatwo się w nich rozeznać. Co ważniejsze i gorsze, poszczególni wytwórcy inaczej i w innych warunkach wyznaczają, a potem odmiennie przedstawiają parametry elementów.

Które parametry są najważniejsze?

Na końcu poprzedniego artykułu – Co jest, a czego nie ma w kartach katalogowych wspomniałem krótko o parametrach informacyjnych i ograniczających. Ogólnie biorąc, najważniejsze są właśnie parametry ograniczające, których przekroczenie doprowadzi lub może doprowadzić do uszkodzenia. To kwestia podstawowa: element musi pracować w warunkach, które nie grożą jego szybkim uszkodzeniem. I głównie tym zajmiemy się w artykule.

A jeżeli już zapewnimy bezpieczną pracę elementu, wtedy w niektórych zastosowaniach za najważniejsze uznamy inne parametry, których nie można zaliczyć do ograniczających. Parametry, które można nazwać informacyjnymi, które są miarą doskonałości lub niedoskonałości danego elementu.

Zasygnalizuję to króciutko na przykładzie rezystorów SMD produkcji Viking serii AR. Rysunek 1 pokazuje fragment karty katalogowej, gdzie różowymi podkładkami zaznaczyłem parametry ograniczające, związane z możliwością uszkodzenia.

Idealny rezystor ma tylko jeden parametr: rezystancję. Dla realnego rezystora drugim najważniejszym parametrem jest obciążalność, potocznie zwana mocą – maksymalną mocą strat. Podawana w watach obciążalność (moc strat, ang. power) to podstawowy parametr ograniczający rezystora. I bardzo ściśle związana jest z tym temperatura, co pokazuje wykres na górze rysunku.

Podana w katalogu obciążalność rezystora, inaczej mówiąc dopuszczalna moc strat, jaka może się w nim wydzielić (Power Rating), wyznacza też maksymalne napięcie, jakie trwale może wystąpić na tym rezystorze oraz maksymalny prąd przezeń płynący zgodnie z zależnościami: P = U × I = I² × R = U² / R. Jednak w grę wchodzą też inne kwestie ograniczające, które będziemy stopniowo omawiać w oddzielnych artykułach o rezystorach.

Jeżeli rezystor ma być zastosowany w jakimś układzie precyzyjnym, wtedy kluczowe znaczenie mają parametry informacyjne, określające jego dokładność i stabilność. Ważna jest tolerancja oraz kwestia zmian wartości rezystancji pod wpływem różnych czynników zewnętrznych – opisuje to szereg parametrów informacyjnych, w tym współczynnik TCR, które omówimy oddzielnie.

Z kolei w zastosowaniach w.cz. (radiowych), kluczowe znaczenie mają parametry informacyjne, opisujące niedoskonałości związane z częstotliwością i szybkością. Na przykład do układów wysokiej częstotliwości generalnie nie nadają się rezystory drutowe, bo mają znaczną szkodliwą indukcyjność.

W przypadku kondensatora podstawowym parametrem jest oczywiście pojemność, a najważniejszym parametrem ograniczającym jest maksymalne napięcie pracy, które jest wynikiem niedoskonałości dielektryka. Maksymalne napięcie pracy to niewątpliwie podstawowy parametr ograniczający, ale jak widać choćby na przykładzie karty katalogowej przewlekanych kondensatorów elektrolitycznych produkcji Panasonic, (fragmenty na rysunku 2) traktowane jest to jako oczywistość. Nie ma nic na ten temat.

 

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze listopadowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 11/2023). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełna wersja czasopisma umieszczona jest na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 11/2023 znajduje się tutaj.

 

Piotr Górecki

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) moimi stałymi Patronami, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając mi kawę” (Cappuccino = 10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – CAPPUCINO (10 zł),
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery mam wysłać na podany adres e-mailowy.