Profesyonel güvenlik sisteminde 600 mW enerji kaybına maruz kalan 125 mW direnç

Aşağıdaki şema, yangın algılama sistemleri tedarikçilerimizden birinden satın aldığımız bir sinyal PCB'sinin giriş devresidir. Bahsedilen PCB, itfaiyecilerin bir binanın hangi bölgesinde bir yangının başladığını görmesini sağlayan ve dolayısıyla bir güvenlik sisteminin bir parçası olan coğrafi tahliye paneline inşa edilmelidir.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Gösterilen LED aslında bir optokuplörün IR LED'idir (ortak mod reddi nedeniyle gereklidir). Her yangın algılama bölgesinin böyle bir girişi vardır. Optokuplör çıkışları, binanın kat planında belirli LED'leri yakmak için işlendikleri Atmel MCU'ya beslenir. Herhangi bir giriş sinyali olmadığında, MCU paneldeki tüm LED'leri sıfırlayacaktır.

820 ohm direnç bir SMD tipidir ve boyutlarından 0805 paketi olduğunu tahmin ediyorum ve bu nedenle 125mW olarak derecelendirildi. Tedarikçimizin belgeleri giriş voltaj aralığının 2.2 ila 24V arasında olduğunu iddia ediyor. Bu tasarım, birçok marka yangın algılama bilgisayar desteklemek için. Hepsi değil, ancak bir dizi sistem aslında 24V üretir. Kendi hesaplamalara göre, direnç, hem diyot hem de LED için toplam 1,9V voltaj varsayımıyla 24V girişte yaklaşık 600mW dağıtır. Aslında girişe 5 saniye kadar kısa bir süre 24V uygulanması, direncin ona dokunamayacağınız kadar ısınmasını sağlar. Bu noktada giriş akımı yaklaşık 26 mA'dir. SMD bileşenleri konusunda çok tecrübeli olmadığım, uzun yıllardır elektroniksiz olduğum için, direncin yanma riski olup olmadığını bilmem gerekiyor,

İtfaiye paneli göz küresi anında ortalama ilk tespit + 15 dakikadır. Bu, aktif girişlerdeki dirençlerin yoğun nüfuslu alanlarda en az 15 dakika bu koşullara maruz kalacağı anlamına gelir. Daha az yangınla mücadele personeli bulunan kırsal alanlarda bu daha da uzun olabilir.

Yetkili cevaplar veya bunlara bağlantılar çok takdir edilmektedir.

Bir coğrafi panelin resmi:

Giriş devresi ile kurulu resim:

Sekiz özdeş giriş devresi vardır. Dirençlerden birinin altına "820 ohm" metnini ekledim. Bu direncin solunda diyot, üstünde ve solunda opto-izolatör bulunur. SMD kodu 824 olan 4 pinli bir cihazdır.

Söz konusu direncin çok yakından görünümü:

Sağladığınız verilerden, bu gerçekten kötü bir tasarım gibi görünüyor. Gösterdiğiniz devrede R1'de yaklaşık 600 mW'lık bir dağılma da var.

Direncin gerçekten ısındığı gerçeği, büyüklüğü için önemli bir güç harcadığına dair kanıttır, ancak çok fazla değil. Dirençler, parmağınızı yakacak sıcaklıklarda zarar vermeden süresiz olarak çalışabilir. Bir parmak testi, sadece sınırın içinde mi, yoksa üzerinden mi yayıldığını size söylemez.

Bir olasılık, devrenin gösterdiğiniz gibi olmamasıdır. Belki de tahta dışından kolayca görülemeyen başka bir şey var. Direnç boyunca gerçek voltajı ölçmek için iyi bir test olacaktır. Direnç üzerindeki etiketle birlikte, ne kadar güç harcadığına dair kesin bir cevap verecektir.

0805 dirençlerin 3 veya 4 basamaklı olarak etiketlendiğine dikkat edin. Bu, kayan nokta biçimidir ve son basamak 10'un üssüdür ve önceki basamak mantisidir. % 5 820 Ω direnç "821" olarak etiketlenecektir, bu 82 x 10 ¹ = 820 anlamına gelir .

Bir direnç tarafından dağıtılan güç, üzerindeki voltajın dirence bölünmesiyle elde edilen karedir. Ortak birimlerde,

Bu nedenle, belirli bir dağılıma neden olan voltaj

125 mW'de 820 Ω direnç olacak

onun karşısında.

Direnç gerçekten 820 is ise, gerçekten sadece 125 mW için iyidir ve üzerinde 10 V'den fazla varsa, o zaman evet, bu kusurlu bir tasarımdır. Bize verdiğiniz verilerden, bu binalar doğru gibi görünüyor.

Direnç gerçekten aşırı yüklendiğinde, muhtemelen olan şey, ünitenin başlangıçta daha düşük bir voltaj için tasarlanmış olmasıdır. Birisi daha yüksek voltajı desteklemeyerek pazarın çok fazla eksik olduğunu fark etti. Bunu mühendislikte kontrol etmesi gereken kişi, genellikle yetersizdi veya bunu kaçırdı.

Tabii bunun neden senin için önemi yok. Bu sistemi kesinlikle reddetmeniz gerekiyor. Şu anda, sahaya kötü bir ürün koyan başka bir şirket. Bunu sisteminize dahil ederseniz, alana kötü bir ürün koyarsınız ve sonuçta ortaya çıkan sorumluluğa sahip olursunuz ve ününüz zarar görecektir.

Bu ürünü kesinlikle kullanmak istemeseniz de (yine, gerçekten söylediğiniz gibi olduğunu varsayalım), Cihazın sonuç olarak yanması çok olası değildir. Bu tür aşırı yüklü dirençler genellikle sadece yanar ve açılmaz. Etrafta yangına neden olacak kadar yanıcı madde yoktur. Ancak, itfaiyeciler gelmeden önce direnç yanabilir ve açılabilir, bu da onlara yangının nerede olduğu hakkında yanlış bilgi verir. Bu sistemin gerçek tehlikesi bu. Veya sistem el ile sıfırlanana kadar bilgileri kilitleyebilir, bu nedenle ilk olay sırasında hiçbir belirti olmaz. Ancak, şimdi o kanal bozuldu ve o bölgedeki gelecekteki yangınlara yanıt vermeyecek. Bu da gerçekten kötü.

Voltaj ölçümü yapın ve endişenizi üreticiye gösterin. Söylemeleri gerekeni duymaya değer olabilir, ancak ürünlerine tekrar güvenmek benim için gerçekten iyi bir şey olmalı. Elektrik mühendislerinde olduğu gibi, herhangi bir büyük insan grubunda olduğu gibi, üst uçta gerçekten iyi olanlar, ortada yeterince iyi çoğunluk ve altta yetersiz olanlar olduğunu unutmayın. Kesinlikle yetersiz tasarlanmış ürünler var. Bir tane bulmuş olabilirsiniz.

Pek çok şeyi tahmin ediyorsunuz, ancak bunların olduğunu düşündüğünüz bir 0805 direncinin 125mW için derecelendirildiğinden çok emin görünüyorsunuz.

1W dereceli (70 ° C'de) 0805 direnç vardır. Tabii ki çok sıcak olacaklar, ancak bunu yapmak için tasarlandılar. Sahip olduğunuz değerde , 70 ° C'de maksimum 500mW olması daha olasıdır . Ya da belki daha düşük puan, ancak görünür bir fark olmazdı.

Ben ediyorum değil bizzat hatta baskılı şartname yakın kısımlarını çalıştıran bu özel durumda rahat hissediyorum, ama aslında yüzeyinde parça çok daha büyük için (benzer çok küçük bir kısmı çok fazla güç dağılımı olabilir testlerden PCB DETAYLARI- karşı çok hassastır montaj bir toprak düzlemi üzerine monte edilmişse). İnce izleri olan tek taraflı bir tahta üzerinde çok büyük bir parça, yağ uçları, bir zemin düzlemi vb. Olan 0603 parçadan daha sıcak olabilir.

Bu devrede herhangi bir artıklık görmüyorum, bu nedenle herhangi bir tek noktalı arıza - opto, üniteye teller, direnç, diyot sinyali tanımayı başaramayabilir, bu nedenle bu güvenlik açısından kritik değildir. cihaz tasarımı en ufak.

(Düzenleme: Bir önerim var - girişin gerçekten 24V DC'de derecelendirildiğini onaylıyorsunuz. 24VAC ile güç kaybı 24VDC girişi ile olanın yaklaşık yarısı olacaktır. - tamam bunu bir yorumda ele aldınız )

Denklemin diğer tarafında, söz konusu voltaj yedek bir batarya bankasından geliyorsa, '24VDC' 28VDC'ye benzeyebilir ve bu da güç kaybını önemli ölçüde arttırabilir - 850mW'dan fazla. Dirençler birbirine yakın olduğundan birbirlerini ısıtırlar.

Bunu tedarikçi ile kaldırın.

Tipik genel amaçlı SMD dirençleri genellikle kalın film tipindedir.

Direncin Bu tür bir değil , uzun süreli aşırı (aslında, yok olan) için tasarlanmış, ancak (çok fazla güç ile), termal olarak rol overstressing etkisi direncini değiştirmek için aşağı başlangıç aşamasında:

( Kaynak )

LED ve diyotun ileri voltajının akımdaki değişiklikler için önemli ölçüde değişmeyeceği bu tip devrede (bir silikon diyot için akımın on yılı başına 60mV'dir), bu da devredeki akımı sabit voltaja yakın artıracaktır. bu süre boyunca direnç boyunca parçada daha fazla ısıya yol açar. Bu muhtemelen termal kaçaklara neden olabilir .

Yanıp yakmayacağı bilinmemektedir (ancak sürekli olarak bu tür aşırı yüklenmeye maruz kaldığında büyük olasılıkla ), ancak kesinlikle belirtilen ömründen daha kısa olacaktır (bazı dayanıklılık dereceleri nominal sıcaklıkta olmasına rağmen normalde 25 ° C'de belirtilmiştir); Gerçekten de, arızaların kasıtlı olarak indüklenmesi için bir cihazın sıcaklığının yükseltilmesi, arıza oranı artan sıcaklıkla katlanarak arttığından üreticiler için yaygın bir testtir.

Bu işlem, üreticiler tarafından birçok durumda Arrhenius denklemini kullanan bileşenlerin yararlı ömrünü kasıtlı olarak yüksek sıcaklıklarda erken arızalara neden olarak tahmin etmek için kullanılır . Bu, daha iyi huylu koşullarda bileşenin öngörülebilir bir ömrüne yol açar.

Olin'e , aşırı yükte hayatta kalsalar bile , ünitenin güvenilirliğinin tedarikçi tarafından belirtilen aşırı voltajlarda düşük olacağı garanti edildiği için bu üniteleri reddetmeniz gerektiğini tamamen kabul ediyorum .

Düzgün bir tasarım hiçbir zaman bir parçanın aşırı gerilmesine izin vermez , ancak kısa süreli darbe olaylarına dayanacak şekilde tasarlanmış parçalar vardır ve genellikle ESD ve yıldırımdan korunma devrelerinde bulunur.

[Güncelleme] Supercat'in söylediği gibi, bunun bu seri gibi bir PTC olması mümkündür

Devrenin mantıklı olmasının tek yolu, 820 ohm direncin bir akım sınırlayıcı direnç olmasıdır. Önceki sürüş aşamasının kolektör direnci ile birlikte çalışır . Sürücünün kolektör voltajı 24v olabilir, ancak kolektör direnci 1 k ohm ise, 820 dirençten geçen akım sadece 12ma olacaktır ve güç kaybı yaklaşık 118mW olacaktır.

Bu, bu devrenin açık kollektör giriş sürücüleri ile kullanılmaması gerektiğini gösterir !