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Jun 21, 2024

저항기에 대한 고전압 펄스의 영향

탄소 구성 저항기는 펄스 조건에서 매우 잘 작동하지만 구하기가 점점 어려워지고 있습니다. 고전압 펄스를 사용하여 여러 최신 필름 저항기에 대한 테스트 결과가 제시됩니다.

탄소 구성 저항기는 펄스 조건에서 매우 잘 작동하지만 구하기가 점점 어려워지고 있습니다. 고전압 펄스를 사용하여 여러 최신 필름 저항기에 대한 테스트 결과가 제시됩니다. 테스트한 경우 저항기는 손상 없이 잘 작동했습니다. 그림 1은 테스트 설정을 보여줍니다. 접촉 방전 모드의 Mini-Zap ESD 시뮬레이터와 Fischer Custom Communications TG-EFT 고전압 펄스 발생기에서 약 100ns 지속 시간의 고전압 펄스를 적용했습니다. TG-EFT 파형은 전력선에서 발견되는 전기적 빠른 과도 현상(EFT)을 시뮬레이션합니다. 파형 모양은 ESD와 유사하지만 선두 피크가 없습니다.

그림 1: Mini-Zap ESD 시뮬레이터 및 TG-EFT 고전압 펄스 발생기를 포함한 테스트 설정

탄소 구성 저항기는 펄스 응용 분야에 선택되는 저항기이지만 특히 전자 상점에서는 찾기가 점점 어려워지고 있습니다. ESD 또는 EFT 파형에 의해 손상되지 않는 저항기 공급이 필요하므로 지역 전자 상점에서 여러 저항기를 테스트하기로 결정했습니다.

51옴(1와트)에서 4700옴(1/2와트) 값 범위의 여러 금속 및 탄소 필름 저항기를 테스트했습니다. 그림 2는 테스트를 위해 Mini-Zap에 연결된 51Ω 1W 탄소 필름 저항기를 보여줍니다. 또한 51Ω 1W 금속 필름 저항기, 470Ω 1/2W "필름" 저항기, 1000Ω 1/2W "필름" 저항기 및 4700Ω 1/2W "필름" 저항기를 테스트했습니다. TG-EFT 발전기는 최대 2000V까지 사용되었고 Mini-Zap은 10,000V까지 사용되었습니다.

그림 2: ESD 시뮬레이터로 인해 스트레스를 받는 51Ω 필름 저항기

그림 3은 51Ω 1W 금속 필름 저항기, 4700Ω 1/2W "필름" 저항기, 51Ω 1W 탄소 필름 저항기를 포함하여 테스트된 저항기 3개를 보여줍니다. 51Ω 저항기는 Mini-Zap 또는 TG-EFT에서 더 많은 피크 전류를 전달하지만 4700Ω 저항기는 더 많은 전압 스트레스를 나타냅니다. 테스트가 시작되기 전에는 어느 것이 더 손상되기 쉬운지 명확하지 않았습니다. 과거에는 10kV 정도의 전압으로 설정된 ESD 시뮬레이터를 사용하여 ESD 제어에 사용되는 1메그옴 저항기를 파괴할 수 있었습니다. 놀랍게도 모든 저항기는 측정된 저항의 변화 없이 수십 펄스를 견뎌냈습니다. 1000옴 중 1옴의 변화를 감지할 수 있는 정확한 디지털 멀티미터입니다. 이는 모두 5% 저항기이므로 레이저 트리밍되지 않았을 가능성이 높습니다. 레이저로 트리밍된 1% 저항기는 전류가 레이저 절단의 끝 부분에 집중되고 저항이 종종 개방 회로 또는 때때로 단락으로 끝나는 많은 펄스에 걸쳐 누적 변화를 나타내기 때문에 높은 피크 값 펄스를 견디지 ​​못하는 경우가 많습니다. 시뮬레이션된 6kV 번개 펄스를 사용했다면 결과도 달라졌을 것입니다. 이러한 펄스는 수십 및 수백 마이크로초 단위로 측정되기 때문입니다. 번개 펄스와 같이 길이가 긴 펄스는 저항기를 손상시킬 가능성이 훨씬 더 높습니다.

그림 3: 테스트 저항기(왼쪽에서 오른쪽으로: 1W-51Ω 금속 필름 저항기, 1/2W-4700Ω "필름" 저항기, 1W-51Ω 탄소 필름 저항기)

요약

테스트된 모든 저항기는 Mini-Zap ESD 시뮬레이터의 10,000V에서 수십 펄스를 견뎌냈습니다. 이는 레이저 트리밍되지 않은 최대 4700Ω 값과 1/2W만큼 낮은 전력 수준의 최신 필름 저항기가 ESD 및 EFT 스트레스에 노출되는 응용 분야에 사용하기에 적합하다는 것을 의미합니다. 일반적인 저항기는 이러한 용도로 지정되지 않으므로 안전을 위해 ESD 시뮬레이터에서 이러한 방식으로 사용하려는 저항기를 확인해야 합니다.

이 기술 자료와 관련된 장비:Thermo Scientific Mini-Zap ESD SimulatorFischer Custom Communications TG-EFT 고전압 펄스 발생기

더 많은 기술 정보를 보려면 Doug의 사이트인 http://emcesd.com을 방문하십시오.

Smith 씨는 옥스퍼드 대학교, 캘리포니아 대학교 산타바바라 캠퍼스, 캘리포니아 버클리 대학교, 밴더빌트 대학교, AT&T Bell Labs에서 강의했으며 국제적으로 고주파 측정, 회로 설계, ESD 및 EMC에 관한 많은 공개 및 민간 세미나에서 강연했습니다. 그는 『전자 회로의 고주파 측정 및 소음』이라는 책의 저자입니다. 그의 매우 인기 있는 웹사이트인 http://emcesd.com(www.dsmith.org)에는 매달 수천 명의 방문자가 150개 이상의 기술 기사와 기타 기능을 보기 위해 방문하고 있습니다.