ตัวต้านทานขนาด 125 mW จะต้องสลายตัว 600 mW ในระบบความปลอดภัยระดับมืออาชีพ

แผนผังด้านล่างเป็นวงจรอินพุตของสัญญาณการส่งสัญญาณ PCB ซึ่งเราซื้อจากซัพพลายเออร์รายหนึ่งของระบบตรวจจับอัคคีภัย PCB ดังกล่าวจะต้องมีการสร้างขึ้นในแผงอพยพทางภูมิศาสตร์ที่เรียกว่าช่วยให้เจ้าหน้าที่ดับเพลิงเพื่อดูว่าโซนของอาคารที่ไฟไหม้ได้เริ่มต้นและเป็นส่วนหนึ่งของระบบความปลอดภัย

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

LED ที่แสดงเป็นจริงแล้ว LED IR ของ optocoupler (จำเป็นสำหรับเหตุผลในการปฏิเสธโหมดทั่วไป) แต่ละโซนตรวจจับเพลิงไหม้มีอินพุตดังกล่าว เอาต์พุตของออปโตคัปเปลอร์นั้นจะถูกป้อนเข้าสู่ Atmel MCU ซึ่งจะถูกประมวลผลเพื่อให้แสงไฟ LED บางดวงบนผังพื้นของอาคาร หากไม่มีสัญญาณอินพุต MCU จะรีเซ็ต LED ทั้งหมดบนแผง

ตัวต้านทาน 820 โอห์มเป็นประเภท SMD และจากขนาดของมันฉันประเมินว่าเป็นแพคเกจ 0805 และเป็นอันดับ 125mW เอกสารจากซัพพลายเออร์ของเราอ้างว่าช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตอยู่ระหว่าง 2.2 ถึง 24V นี่คือโดยการออกแบบเพื่อสนับสนุนคอมพิวเตอร์ตรวจจับไฟหลายยี่ห้อ ไม่ใช่ทั้งหมด แต่มีระบบจำนวนหนึ่งที่เอาท์พุท 24V จริง ๆ โดยการคำนวณของฉันเองตัวต้านทานจะกระจายไปประมาณ 600mW ที่อินพุต 24V สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้ารวมของ 1.9V สำหรับไดโอดและ LED การใช้ 24V ที่อินพุทเป็นเวลาสั้น ๆ เพียง 5 วินาทีจะทำให้ตัวต้านทานความร้อนเพิ่มขึ้นจนคุณไม่สามารถสัมผัสได้ ณ จุดนี้กระแสไฟฟ้าอินพุทประมาณ 26 mA เนื่องจากฉันไม่เคยมีประสบการณ์เกี่ยวกับส่วนประกอบ SMD มาก่อนจึงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นเวลาหลายปีฉันจำเป็นต้องทราบว่ามีความเสี่ยงที่ตัวต้านทานจะถูกเผาไหม้หรือไม่

ช่วงเวลาที่ไฟไหม้สามารถทำให้ลูกตาแผงโดยเฉลี่ยตรวจพบครั้งแรก + 15 นาที ซึ่งหมายความว่าตัวต้านทานในอินพุตที่เปิดใช้งานจะอยู่ภายใต้เงื่อนไขเหล่านั้นเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทีในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น ในพื้นที่ชนบทที่มีบุคลากรดับเพลิงน้อยกว่านี้อาจนานกว่านี้

คำตอบที่เชื่อถือได้หรือลิงก์ไปยังพวกเขาเป็นที่นิยมอย่างสูง

รูปภาพของแผงทางภูมิศาสตร์:

รูปภาพของบอร์ดพร้อมวงจรอินพุท:

มีวงจรอินพุตเหมือนกันแปดวงจร ฉันเพิ่มข้อความ "820 โอห์ม" ด้านล่างของตัวต้านทานตัวใดตัวหนึ่ง ทางด้านซ้ายของตัวต้านทานนี้คือไดโอดด้านบนและด้านซ้ายเป็นตัวแยกแสง เป็นอุปกรณ์ 4 พินที่มีรหัส SMD 824

ภาพมุมกว้างของตัวต้านทานที่มีปัญหา:

จากข้อมูลที่คุณให้นี่ดูเหมือนว่าจะเป็นการออกแบบที่ไม่ดี ฉันยังได้รับการกระจายประมาณ 600 mW ใน R1 ในวงจรที่คุณแสดง

ความจริงที่ว่าตัวต้านทานกำลังร้อนแรงจริง ๆ เป็นหลักฐานโดยตรงว่ามันกำลังสลายพลังงานที่สำคัญสำหรับขนาดของมัน แต่ไม่จำเป็นต้องมากเกินไป ตัวต้านทานสามารถทำงานได้อย่างไม่มีกำหนดโดยไม่มีอันตรายที่อุณหภูมิซึ่งจะทำให้นิ้วของคุณไหม้ การทดสอบนิ้วไม่ได้บอกคุณจริง ๆ ว่ามันจะหายไปภายในขีด จำกัด หรือมากกว่านั้น

ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือวงจรไม่ได้ดังที่คุณแสดง บางทีอาจมีบางอย่างเกิดขึ้นที่ไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายจากด้านนอกของบอร์ด การทดสอบที่ดีคือการวัดแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงผ่านตัวต้านทาน เมื่อรวมกับฉลากบนตัวต้านทานจะให้คำตอบที่ชัดเจนว่ากำลังกระจายไปมากแค่ไหน

โปรดทราบว่าตัวต้านทาน 0805 มีป้ายกำกับ 3 หรือ 4 หลัก นี่เป็นรูปแบบทศนิยมที่มีตัวเลขหลักสุดท้ายเป็นเลขชี้กำลัง 10 และเลขหลักก่อนหน้าคือ mantissa ตัวต้านทาน 5% 820 will จะถูกระบุว่า "821" ซึ่งหมายถึง 82 x 10 ¹ = 820

พลังงานที่กระจายโดยตัวต้านทานคือกำลังสองของแรงดันที่หารด้วยความต้านทาน ในหน่วยทั่วไป

ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการสลายตัวโดยเฉพาะคือ

ที่ 125 mW ตัวต้านทาน 820 will จะมี

ข้ามมัน

หากตัวต้านทานเป็น 820 Ωจริง ๆ จะดีสำหรับ 125 mW เท่านั้นและมีมากกว่า 10 V บนมันใช่แล้วนี่คือการออกแบบที่มีข้อบกพร่อง จากข้อมูลที่คุณให้กับเราสถานที่เหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นจริง

ถ้าปรากฎว่าตัวต้านทานมีการโอเวอร์โหลดจริงๆอาจเป็นไปได้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นคือตัวเครื่องได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟฟ้า บางคนรู้ว่าพวกเขาขาดตลาดมากเกินไปโดยไม่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ใครก็ตามที่ควรจะตรวจสอบเรื่องนี้ในทางวิศวกรรมไม่ได้เป็นโดยทั่วไปไร้ความสามารถหรือเพิ่งพลาดคนนี้

แน่นอนว่าทำไมมันเป็นเช่นนี้ไม่สำคัญสำหรับคุณ คุณต้องปฏิเสธระบบนี้อย่างแน่นอน ขณะนี้มีเพียง บริษัท อื่นที่วางผลิตภัณฑ์ที่ไม่ดีในฟิลด์ หากคุณรวมสิ่งนั้นลงในระบบของคุณคุณกำลังวางผลิตภัณฑ์ที่ไม่ดีลงในฟิลด์และเป็นเจ้าของความรับผิดชอบที่เกิดขึ้นและชื่อเสียงของคุณจะได้รับความเสียหาย

ในขณะที่คุณไม่ต้องการใช้ผลิตภัณฑ์นี้ (อีกครั้งสมมติว่าสิ่งต่าง ๆ เป็นอย่างที่คุณพูด) อุปกรณ์ไม่น่าจะติดไฟได้ ตัวต้านทานที่โอเวอร์โหลดดังกล่าวมักจะเพิ่งไหม้และไม่เปิด มีสิ่งที่ติดไฟไม่เพียงพอรอบ ๆ เพื่อก่อให้เกิดไฟไหม้ อย่างไรก็ตามตัวต้านทานสามารถเผาไหม้และเปิดก่อนที่นักดับเพลิงมาถึงให้ข้อมูลที่ผิดเกี่ยวกับไฟ นั่นเป็นอันตรายที่แท้จริงของระบบนี้ หรือระบบสามารถล็อคข้อมูลจนกว่าจะรีเซ็ตด้วยตนเองดังนั้นจึงไม่มีอาการใด ๆ ในระหว่างการเผชิญเหตุครั้งแรก อย่างไรก็ตามตอนนี้ช่องทางนั้นพังและจะไม่ตอบสนองต่อการยิงในอนาคตในโซนนั้น เห็นได้ชัดว่ามันแย่มากเช่นกัน

ทำการวัดแรงดันไฟฟ้าและชี้ให้เห็นข้อกังวลของคุณต่อผู้ผลิต มันอาจคุ้มค่าที่จะได้ยินสิ่งที่พวกเขาพูด แต่มันจะต้องเป็นสิ่งที่ดีจริงๆสำหรับฉันที่จะไว้วางใจในผลิตภัณฑ์ของพวกเขาอีกครั้ง จำไว้ว่าด้วยวิศวกรไฟฟ้าเช่นเดียวกับคนกลุ่มใหญ่ ๆ มีคนเก่ง ๆ อยู่ที่ปลายบนสุดคนส่วนใหญ่ที่พอเพียงอยู่ตรงกลางและไร้ความสามารถที่ด้านล่าง มีผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบมาอย่างไม่สมบูรณ์อย่างแน่นอน คุณอาจได้พบหนึ่ง

คุณเดาได้หลายอย่าง แต่คุณก็แน่ใจว่าตัวต้านทาน 0805 ที่คุณคิดว่าตัวต้านทานเหล่านี้ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 125mW

มีตัวต้านทาน 180 (ที่ 70 ° C) ตัวต้านทาน 0805 แน่นอนว่าพวกเขาจะร้อนมาก แต่พวกเขาถูกออกแบบมาเพื่อทำเช่นนั้น ในค่าที่คุณมีมีแนวโน้มที่จะสูงสุด 500mWที่ 70 ° C หรืออาจได้คะแนนต่ำกว่า แต่จะไม่มีความแตกต่างที่มองเห็นได้

ฉันจะไม่รู้สึกสบายใจในสถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงกับชิ้นส่วนที่ใช้งานได้แม้จะใกล้กับสเปคที่พิมพ์ แต่ในความเป็นจริงชิ้นส่วนยึดพื้นผิวมีความไวต่อรายละเอียด PCB มาก - จากการทดสอบชิ้นส่วนขนาดเล็กมากสามารถกระจายพลังงานได้มาก ส่วนหนึ่ง) ถ้าติดตั้งเหนือระนาบพื้น ชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่มากบนบอร์ดด้านเดียวที่มีร่องรอยบาง ๆ อาจร้อนกว่าส่วนที่ 0603 ที่มีตะกั่วไขมันเครื่องบินพื้นดิน ฯลฯ

ฉันไม่เห็นความซ้ำซ้อนในวงจรนี้ดังนั้นความล้มเหลวของจุดเดียวใด ๆ - opto, สายไฟไปยังหน่วย, ตัวต้านทาน, ไดโอดอาจทำให้เกิดความล้มเหลวในการรับรู้การส่งสัญญาณดังนั้นนี่จึงไม่ได้รับการปฏิบัติอย่างปลอดภัย การออกแบบอุปกรณ์ในที่น้อยที่สุด

(แก้ไข: ฉันมีข้อเสนอแนะหนึ่งข้อที่คุณยืนยันว่าอินพุตได้รับการจัดอันดับจริง ๆ ที่ 24V DC การกระจายพลังงานกับ 24VAC จะเป็นครึ่งหนึ่งของสิ่งที่มันมีอยู่กับอินพุต 24VDC - โอเคคุณพูดถึงเรื่องนี้ )

ในอีกด้านหนึ่งของสมการถ้าแรงดันไฟฟ้าที่เป็นปัญหามาจากแบตเตอรี่สำรองธนาคาร '24VDC' อาจมากกว่า 28VDC ซึ่งจะเพิ่มการกระจายพลังงานอย่างมาก - มากกว่า 850mW ตัวต้านทานจะอยู่ใกล้กันดังนั้นพวกมันจึงให้ความร้อนซึ่งกันและกัน

ทำสิ่งนี้กับผู้จำหน่าย

โดยทั่วไปแล้วตัวต้านทาน SMDมักใช้กับฟิล์มชนิดหนา

ตัวต้านทานชนิดนี้ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการโอเวอร์โหลดระยะยาว (แน่นอนไม่มี) แต่ผลของการโอเวอร์โหลดชิ้นส่วนความร้อน (ผ่านพลังงานมากเกินไป) คือการเปลี่ยนความต้านทานลงในเฟสเริ่มต้น:

( ที่มา )

ในวงจรประเภทนี้ที่แรงดันไปข้างหน้าของ LED และไดโอดจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน (สำหรับซิลิคอนไดโอดมันเป็น 60mV ต่อทศวรรษปัจจุบัน) ที่จะเพิ่มกระแสในวงจรที่ใกล้กับแรงดันคงที่ ทั่วตัวต้านทานในช่วงเวลานี้นำไปสู่ความร้อนมากขึ้นในส่วน สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความร้อนที่ควบคุมไม่ได้

ไม่ทราบว่ามันจะทำให้เกิดไฟไหม้หรือไม่เป็นที่รู้จัก (แต่มีโอกาสสูงถ้ามันถูกจัดเรียงของการโอเวอร์โหลดแบบนี้อย่างต่อเนื่อง) แต่มันจะมีชีวิตที่สั้นกว่าที่ระบุไว้แน่นอน (ปกติระบุไว้ที่ 25C อันที่จริงการเพิ่มอุณหภูมิของอุปกรณ์เพื่อทำให้เกิดความล้มเหลวโดยจงใจเป็นการทดสอบทั่วไปสำหรับผู้ผลิตเนื่องจากอัตราความล้มเหลวเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

กระบวนการนี้ใช้โดยผู้ผลิตในการทำนายอายุการใช้งานของส่วนประกอบโดยใช้สมการ Arrheniusในหลายกรณีโดยจงใจทำให้เกิดความล้มเหลวในช่วงต้นที่อุณหภูมิสูงขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่อายุการใช้งานที่คาดการณ์ได้ของส่วนประกอบที่มีเงื่อนไขที่ไม่เป็นอันตราย

ฉันเห็นด้วยอย่างละเอียดกับแลงว่าคุณควรปฏิเสธยูนิตเหล่านี้เนื่องจากความน่าเชื่อถือของเครื่องรับประกันได้ว่าอยู่ในระดับต่ำสุดที่แรงดันไฟฟ้าที่ระบุโดยซัพพลายเออร์แม้ว่าพวกเขาจะรอดจากการโอเวอร์โหลด

การออกแบบที่เหมาะสมจะไม่อนุญาตให้ผู้ดูแลส่วนใดส่วนหนึ่งแม้ว่าจะมีชิ้นส่วนที่ออกแบบมาเพื่อทนต่อเหตุการณ์พัลส์ระยะสั้นและมักจะพบใน ESD และวงจรป้องกันฟ้าผ่า

[อัพเดท] เป็นไปได้เช่นเดียวกับความเห็นของ Supercat ว่านี่คือ PTC เช่นชุดนี้

วิธีเดียวที่วงจรใช้งานได้ก็คือตัวต้านทาน 820 โอห์มเป็นตัวต้านทานจำกัด ปัจจุบัน มันทำงานร่วมกับตัวต้านทานสะสมของขั้นตอนการขับขี่ก่อนหน้านี้ แรงดันสะสมของไดรเวอร์อาจเป็น 24v แต่ถ้าตัวต้านทานสะสมคือ 1 k ohm ดังนั้นกระแสผ่านตัวต้านทาน 820 จะมีค่าประมาณ 12ma เท่านั้นและการสูญเสียพลังงานจะอยู่ที่ประมาณ 118mW

สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าต้องไม่ใช้วงจรนี้กับไดรเวอร์อินพุตตัวสะสมแบบเปิด !