Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0 Ohm SMDs - thermische Eigenschaften


von Ekki L. (loesti)


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Hallo!
Sehr spezielle kurze Frage:
Unterscheiden sich 0 Ohm SMDs in ihrem Aufbau und damit ihrer 
Wärmeleitfähigkeit und damit ihrer praktischen Bestückung nennenswert 
von anderen Widerstandswerten derselben Baureihe?
Danke & Grüße,
Ekki

von Marcel B. (mabu1)


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Beim Bestücken sollten sich diese Verhalten, wie auch die Kollegen mit 
einer Widerstandsschicht, mit insgesamt höherem Widerstandswert. Die 
Belastbarkeiten sind, wenn man z.B. mal bei Digikey schaut zumeist 
analog zu denen der anderen in der jeweiligen Bauform.

Im Datenblatt gibt z.B. Panasonic für die gesamte Dickschicht-SMD 
Widerstandsserie ERJ1G (Bauform 0201) eine maximale Spannung von 25V an, 
wobei das Leistungslimit bei 50mW liegt. Wenn man sich (mit Reserve!) an 
das Datenblatt hält sollte es passen ;)

von Joe F. (easylife)


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Marcel B. schrieb:
> wobei das Leistungslimit bei 50mW liegt

Um das bei 25V zu erreichen, müsste der Widerstand dann schon 12.5K 
haben...

Bei "0"-Ohm Widerständen sind sowohl die 25V als auch die 50mW eher 
theoretischer Natur.

von Purzel H. (hacky)


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Es soll Leute geben, die sortieren die Nullohm Widerstaende, nehmen nur 
die Negativen, und lassen sie als Generator laufen...

von Stefan F. (Gast)


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Wie kommt man denn bei annähernd 0 Ohm auf 25 Volt?

von Chris (Gast)


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Ganz simpel über das Ohmsche Gesetz.


R*I =U und da ja von annähernd Null Ohm gesprochen wurde klappt das auf 
den Papier auch - praktisch könnten die "etwas" höheren Ströme dann doch 
einige Probleme verursachen :-)

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Es gibt auch spezielle Hochstromwiderstände mit 0 Ohm, die 
dementsprechend wesentlich belastbarer sind als die 
Standardausführungen, z.B. von Keystone. Solche Widerstände sind dann 
aus massivem Metall statt einem beschichteten Keramikträger und haben 
natürlich komplett andere thermische Eigenschaften.

Auf diese Art und Weise gibt es z.B. solche für 20A-30A im 1206-Gehäuse.

von M. K. (sylaina)


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Stefanus F. schrieb:
> Wie kommt man denn bei annähernd 0 Ohm auf 25 Volt?

Mit sehr viel Strom... ?

von Walter K. (walter_k488)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Es soll Leute geben, die sortieren die Nullohm Widerstaende,
> nehmen nur die Negativen, und lassen sie als Generator laufen...

Womit jetzt die „freie Energie“ diverser YouTube-Filmchen auch mir 
langsam plausibel wird.

von Helmut S. (helmuts)


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Stefanus F. schrieb:
> Wie kommt man denn bei annähernd 0 Ohm auf 25 Volt?

Es zählt immer das Limit das als erstes erreicht wird und das sind in 
dem Beispiel die 50mW. Wenn man annimmt, dass der 0Ohm-Widerstand 20mOhm 
hat, dann  kann dieser 0Ohm-Widerstand mit 1,6A belastet werden. 
Natürlich wird man das in der Praxis nicht ausreizen und deshalb die 
Belastung unter 1A halten.

: Bearbeitet durch User
von Ekki L. (loesti)


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@ Marcel: "sollten" heißt nicht, daß sie es auch tuen. Die Frage war 
ersteinmal auch gar nicht auf die Dimensionierung fokusiert sondern eben 
auf die thermische Leitfähigkeit der verschiedenen Komponenten. 
Umgekehrt ist dann aber die Kenntnis dieser Größen eventuell hilfreich 
bei Dimensionierung und Bestückung, nämlich dann wenn über die Kappen 
und Leiterbahnen effektiv Wärme abgeführt wird.
@ Joe: guter Humor! Ja, bei Zeros wäre der zulässige Maximalstrom 
wirklich die hilfreichere Kenngröße.
@ "hacky": sorry, Sa. 18:00 war vielleicht auch nicht so gut für so 'ne 
Frage, da legt der Erste die nächste Folge Star Trek ein, der Zweite 
holtn Kasten, der 3. schiebt neue TK-Pizza inn Ofen, der 4. stopft 
Blubber, der 5. drückt irgendein spaceigen Text in irgendeim spaceigen 
Forum,... aber trotzdem viel Spaß weiterhin und schönes WE noch!
@ Stefanus und Chris: muss man sich auch fragen, welchen R die dann bei 
Nennleistung tatsächlich haben. Aber die 25V Maximalspannung beim Zero 
ist ähnlich sinnlos wie die Leistungsangabe bei z.B. einem 
10M-Widerstand mit 600V zulässiger Spannung.

Also: ein normaler SMD-Widerstand führt den Großteil seiner Wärme 
entlang der Widerstandsschicht über die Glasur an die Umgebung ab, d.h. 
wesentlich für seine zulässige Verlustleistung ist seine Oberfläche. Die 
Wärmeleitfähigkeit von Widerstandsschicht und Trägersubstanz zu den 
Kappen hin wird hier vermutlich weniger Einfluss haben.
Niederohmige Widerstände und insbesondere Zeros haben eine dickere 
Widerstandsschicht, bestehen eventuell sogar einfach aus einem 
glasierten Stück Blech, wodurch eine Wärmeableitung über die Bahn, die 
Kappen und letztlich die Platine relevant werden könnte. Wie relevant, 
das war die eigentliche Frage.

von SCNR (Gast)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Es soll Leute geben, die sortieren die Nullohm Widerstaende, nehmen nur
> die Negativen, und lassen sie als Generator laufen...

Irgendwas muss man mit den Dingern machen.
Wenn man 0Ω-Widerstände mit 10%  Toleranz kauft, fallen die unweigerlich 
an und gewöhnliche Schaltung fangen bei negativen Widerständen gerne an 
zu schwingen, so dass man die sinnvollerweise besser anderweitig 
verwendet.

von Mike J. (linuxmint_user)


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Ekki L. schrieb:
> ist ähnlich sinnlos wie die Leistungsangabe bei z.B. einem
> 10M-Widerstand mit 600V zulässiger Spannung.

Eigentlich nicht.

Wenn es ein 0,05W Widerstand ist und du von 600V Maximalspannung 
ausgehst, dann darf der Widerstand nur minimal 7,2MOhm groß sein.

Eigentlich nimmt man in der Regel nur 50% des 
Total-Maximum-Rating-Wertes, das bedeutet dass 600V zu viel wären. Man 
muss ja eine gewisse Sicherheitsreserve einplanen.

Jetzt kommt es aber auch noch zu dem Problem dass die Entfernungen von 
einer zur anderen Leiterbahn (in Spulen, Kondensatoren, Widerständen) 
dort sehr klein sind und es zu einem Spannungsüberschlag/Durchschlag 
oder so kommen könnte.
Die Spannungsgrenzen haben schon einen Sinn.

Wie Helmut S. schon geschrieben hat muss man auch den echten 
Widerstandswert kennen um erkennen zu können dass man über einen 0 Ohm 
Widerstand nicht gerade unendlich viel Strom leite kann.

Bei meinen 1206 SMD-Widerständen waren es etwa 7mOhm.

von Ekki L. (loesti)


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@SCNR: ...mal ganz davon abgesehen, daß 10% von 0 eben auch noch 0 
wäre...
@Mike: wenn der Händler den 10MOhm-Widerstand dann aber als 250mWatter 
anpreist, so grenzt das doch schon beinahe an unlauteren Wettbewerb. 
Auch eine andere Frage: wenn die 1206'er kalt 7mOhm haben, was haben die 
dann bei 250mW? Und deren Temperatur bei Nennleistung in Abhängigkeit 
vom Einbau?

von Joachim B. (jar)


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M. K. schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>> Wie kommt man denn bei annähernd 0 Ohm auf 25 Volt?
>
> Mit sehr viel Strom...

wer kann den liefern und die Frage bleibt, kommt dieser Strom am 0-Ohm 
an?
Ich würde die Stromrechnung dann aber nicht zahlen wollen

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Es zählt immer das Limit das als erstes erreicht wird und das sind in
> dem Beispiel die 50mW.

Da sagst du was. Vielleicht liegt es daran, dass ich alt werde aber ich 
habe das Gefühl, dass inzwischen sogar seriöse Hersteller oben rechts in 
der Ecke auf ihren Datenblättern zunehmend halb gelogene 
Werbeversprechen hin schreiben, was früher nicht so war. Früher waren 
diese Werte unter günstigen realistischen Bedingungen erreichbar.

Früher stand bei einem Kleinleistungs-Transistor im TO92 Format z.B. 
100mA in der Ecke. Die konnte er in einer realen Anwendung als Schalter 
auch vertragen. Heute steht da teilweise 800mA. Wenn man sich dann die 
Diagramme weiter unten anschaut, merkt man dass die Uce Spannung dafür 
aber stets zu hoch ist, egal wie man sich verbiegt. Die 800mA würde er 
nur in einem gekühlten Ölbad aushalten.

Inzwischen schaue ich immer zuerst auf zulässige Verlustleistung bei der 
erwarteten Umgebungstemperatur (mindestens 40°C, darunter wäre 
Harakiri).

So gaga sind auch 25V für diesen 0Ω Widerstand. Die kann man unmöglich 
erreichen. Außerdem: Was soll den bei mehr als 25V passieren? Ein Funke 
überspringen, der einen Kurzschluss auslöst? Haha, das tut der 0Ω 
Widerstand doch auch schon, denn das ist sein Sinn und Zweck! Also 
sollte diese Spannungs-Angabe im Datenblatt besser weg gelassen werden.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stefanus F. schrieb:

> ... gaga sind auch 25V für diesen 0Ω Widerstand. Die kann man unmöglich
> erreichen.

Es hilft unwahrscheinlich, wenn man das Datenblatt (bzw. das Zitat 
daraus) einfach mal sinnentnehmend liest:

Marcel B. schrieb:
> Im Datenblatt gibt z.B. Panasonic für die gesamte Dickschicht-SMD
> Widerstandsserie ERJ1G (Bauform 0201) eine maximale Spannung von 25V
> an wobei das Leistungslimit bei 50mW liegt.

Die 25V sind das Limit für die gesamte Serie. Dito die 50mW. Angesichts 
der geringen mechanischen Größe von 0201 dürfte das Spannungslimit an 
der Kriechstrecke festgemacht sein. Und das Leistungslimit an der 
geringen Oberfläche zur Kühlung.

Daß man jetzt für einzelne Widerstandswerte aus der Baureihe nur jeweils 
ein Limit überhaupt erreichen kann, ist weder ungewöhnlich noch ein 
Hinweis darauf, daß der Hersteller mogelt.

von Arno H. (arno_h)


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Die wirklich wichtigen Daten stehen so gut wie nie auf der ersten Seite. 
Da wird anscheinend von den Werbeleuten eine additive Sammlung der 
Mximum Ratings eingefügt.
Wichtiges steht sehr oft in den Fussnoten, siehe bei der ERJ1G-Serie zum 
Beispiel die Fussnote 1 zur Maximalspannung.
Die Maximalleistung steht im Bezug zum Gehäuse und das kann ja nichts 
für den aufgebrachten Widerstandswert.
Ausserdem gibt es auf derzweiten Seite unten links einen eigenen 
Abschnitt für Jumper.
Zur Ehrenrettung von Panasonic sei auch auf die Explanation of Part 
Numbers hingewiesen: Jumper haben keine Toleranzangabe.

Arno

von Ekki L. (loesti)


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Danke für die freundliche Einladung zum Studium des Datenblatts, ja, 
Panasonic selbst gibt für 0-Ohmer seriöserweise auch den Maximalstrom in 
Abhängigkeit der Umgebungstemperatur an, das gilt aber frei im Raum und 
mit Prüfspitzen gemessen. Und, kann über ein Pad "gekühlt" werden? Meine 
Frage wird im Datenblatt leider auch nicht beantwortet.
0-Ohmer fallen aus der Widerstandsreihe heraus (0Ohm, 1Ohm, 1,1Ohm,...), 
hätten bei real 10mOhm (und bei gleichem inneren Aufbau!?!) den 
100-fachen Bahnquerschnitt vom 1-Ohmer und sie verhalten sich auch beim 
Löten thermisch deutlich anders, was man sofort merkt, wenn man mal 
einen mit Kolben gelötet hat. Schade, daß hier niemand etwas genaueres 
über deren Aufbau und thermischen Eigenschaften weiss.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Ekki L. schrieb:
> kann über ein Pad "gekühlt" werden?

Selbstverständlich führen sowohl die Platine als auch die Leiterbahnen 
Wärme ab, sofern sie denn kälter sind, als der Widerstand.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ekki L. schrieb:
> Danke für die freundliche Einladung zum Studium des Datenblatts,

Gern geschehen!

> 0-Ohmer fallen aus der Widerstandsreihe heraus (0Ohm, 1Ohm, 1,1Ohm,...),
> hätten bei real 10mOhm (und bei gleichem inneren Aufbau!?!) den
> 100-fachen Bahnquerschnitt vom 1-Ohmer und sie verhalten sich auch beim
> Löten thermisch deutlich anders, was man sofort merkt, wenn man mal
> einen mit Kolben gelötet hat.

Ist das so? Ich denke nicht.

Der thermische Widerstand zwischen den Anschlüssen des Widerstands ist 
für alle praktisch relevanten Lötverfahren irrelevant. Da zählt 
lediglich die thermische Kapazität des Bauteils. Und die ist für den 0 
Ohm Widerstand nur geringfügig anders als für 1 Ohm und Konsorten.

Wenn dir die Antworten nicht gefallen (oder helfen?) dann könnte es auch 
daran liegen, daß du schlicht die falsche bzw. eine zu unspezifische 
Frage gestellt hast.

von Helmut S. (helmuts)


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> Der thermische Widerstand zwischen den Anschlüssen des Widerstands ist
für alle praktisch relevanten Lötverfahren irrelevant. Da zählt
lediglich die thermische Kapazität des Bauteils. Und die ist für den 0
Ohm Widerstand nur geringfügig anders als für 1 Ohm und Konsorten.

Das gilt für die 0Ohm Widerstände die auch ich bisher als jumper 
eingesetzt habe. Da verträgt ein 0402 auch nur max. 1,5A.

Von Panasonic gibt es aber welche die sind trotz kleiner Bauform für 
sehr große Ströme(>10A) gemacht. Die sind konstruktiv anders. Wenn man 
da nur auf einer Seite den Lötkolben ranhält, dann fließt die Wärme auch 
stark zur anderen Seite. Deshalb sind die schwieriger zum von Hand 
aus/einlöten.

: Bearbeitet durch User
von Mike J. (linuxmint_user)


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0402 und 10A ? Ist das Ein einzelnes Stück verzinntes Kupfer?

von Ekki L. (loesti)


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Stefanus F. schrieb:
> Selbstverständlich führen sowohl die Platine als auch die Leiterbahnen
> Wärme ab, sofern sie denn kälter sind, als der Widerstand.

...oder auch zu, aber beides eben nur sofern der Träger und bei kleinen 
Rs bzw. Zeros die Widerstandsschicht einen geringen Rth haben und die 
Wärme eben vom Entstehungsort überhaupt erst zu den Kappen leiten 
können.

Axel S. schrieb:
> Der thermische Widerstand zwischen den Anschlüssen des Widerstands ist
> für alle praktisch relevanten Lötverfahren irrelevant. Da zählt
> lediglich die thermische Kapazität des Bauteils. Und die ist für den 0
> Ohm Widerstand nur geringfügig anders als für 1 Ohm und Konsorten.

...nicht, wenn ich Pin 1 löte, dann Pin 2 und dabei Pin 1 wieder 
entlöte. Das passiert insbesondere dann, wenn Pad 2 dicht an einer 
wesentlich größeren Leiterbahnfläche hängt als Pad 1. Und das auch bei 
normalen z.B. 0402er-Jumpern.

Helmut S. schrieb:
> Wenn man da nur auf einer Seite den Lötkolben ranhält, dann fließt die
> Wärme auch stark zur anderen Seite. Deshalb sind die schwieriger zum von
> Hand aus/einlöten.

Genau, aber zumindest das auslöten lässt sich dadurch recht effektiv 
gestalten!

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