Zwei Widerstände in Reihe

Ich kenne die Summationsgleichung für zwei oder mehr Widerstände parallel oder in Reihe, und ich weiß, dass zwei parallele Widerstände mehr Leistung liefern.

Aber manchmal habe ich einige Schaltkreise gesehen, die zwei Widerstände in Reihe verwendet haben , und ich frage mich, warum diese Methode verwendet wurde und warum sie nicht einen Widerstand mit einem höheren Wert verwendet haben (gleich den gesamten Reihenwiderständen)?

Wie im folgenden Schaltplan werden zwei 33 kΩ-Widerstände in Reihe geschaltet. Warum wird kein 68K-Widerstand verwendet?

Gib es bessere Ergebnisse? Ich meine, Rauschfilterung oder etwas anderes?

Hinweis: Diese Schaltung ist ein AC-Dimmer für einen Mikrocontroller.

Wichtig ist hier die Nennspannung der Widerstände. Sie werden mit gleichgerichtetem 230-V-Wechselstrom betrieben und müssen die für ihre Anwendung geeignete Nennspannung aufweisen. Zwei in Reihe geschaltete Widerstände mit einer Nennspannung von 200 V ergeben eine Gesamtspannung von 400 Volt (nahezu ausreichend, wenn Sie die Toleranzen der Werte ignorieren).

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Bei 230 V AC kann der Spitzenwert bis zu 325 V betragen, ohne dass auch nur Leitungstransienten berücksichtigt werden. Natürlich sollten zwei Widerstände verwendet werden. Und für SMT-Widerstände kann dies nützlich sein, um Folgendes zu berücksichtigen:

Gründe, warum jemand zwei Widerstände in einem Volumendesign in Reihe schalten könnte:

1. Es wurde eine etwas höhere Leistung benötigt als die üblicherweise gelagerten Teile.

   Nehmen wir an, ein Unternehmen verwendet standardmäßig 0805-Widerstände, es sei denn, es gibt einen guten Grund, dies nicht zu tun. Sie haben daher viele 0805-Werte auf Lager, und nur wenige Werte anderer Pakete. Jetzt brauchen Sie einen 200 mW Widerstand. Sie könnten eine 1206 angeben, aber insgesamt ist es für das Unternehmen besser, zwei 0805-Widerstände zu verwenden, die sie ohnehin bereits kaufen und lagern.

   Ich habe genau das einige Male getan.

2. Die Verlustleistung ausbreiten. Zwei geringfügig voneinander entfernte Widerstände verursachen eine niedrigere Maximaltemperatur als ein einzelner Widerstand, der die gleiche Leistung abgibt.

3. Höhere Spannungsfestigkeit. Dies ist höchstwahrscheinlich der Grund für das Beispiel, nach dem Sie gefragt haben.

4. Niedrigere Serienkapazität erhalten. Dies kann ein nützlicher Trick bei Hochfrequenzanwendungen sein.

5. In der Lage sein, einen Wert zu optimieren. In diesem Fall macht einer der Widerstände mit 90% den größten Teil des Werts aus, der andere mit 10%. Bei handgefertigten Produkten mit geringem Volumen kann der kleinere Widerstand zur Kalibrierung ausgetauscht werden. Eine feste Änderung des Verhältnisses des kleineren Widerstands führt zu einer geringeren Änderung des Verhältnisses des Gesamtwiderstands, sodass mit dieser Methode Widerstandswerte mit höherer Auflösung angepasst werden können, als die Standardteile in verfügbar sind.

   Um fair zu sein, wird diese Art der Kalibrierung normalerweise mit einem Parallelwiderstand durchgeführt, nicht mit einem Serienwiderstand.

Unter bestimmten Umständen müssen Sie Widerstände verwenden, die nicht über eine ausreichende Nennspannung verfügen (normalerweise, weil sie klein sind wie SMD usw.). Verwenden Sie also zwei in Reihe, um die Nennspannung für einen sicheren Betrieb zu erhalten.

Der Grund kann die Leistungs- oder Spannungsfähigkeit des Widerstands oder sogar die Kosten sein. Der von Ihnen gezeigte Schaltplan enthält zwei 33k-Widerstände, die von einer 300-V-Spitze (gleichgerichtetes 230-V-Netz) gespeist werden. Sie verbrauchen im schlimmsten Fall etwas weniger als 1W (Lampe aus).

Sie könnten einen einzelnen 66K 1W-Widerstand verwenden (es würde ziemlich heiß werden), aber zwei 33K 1W-Widerstände wären kühler (größere Verlustfläche und Leiterplattenfläche für jeden Widerstand). Sie können auch die Kosten senken, indem Sie 33.000 0,5-W-Widerstände verwenden, die möglicherweise billiger sind als ein 66.000 1-W-Widerstand

Sie sehen dies auch, wenn extrem hohe Spannungen verwendet werden (dh Sie sehen dies bei Hochspannungs-Multimeter-Sonden), bei denen die individuelle Durchbruchspannung eines Widerstands zu einem Problem werden kann.

66K-Widerstände sind nicht leicht zu bekommen. 33K diejenigen sind.

Sie können sehr leicht 68K (es ist einer der "grundlegenden" Widerstandswerte - E6) oder 62K (das Teil des E24-Bereichs ist) erhalten. Der nächstgelegene Wert in einem Standardbereich liegt bei 66,5 K und damit im E96-Bereich. Im Allgemeinen teurer und schwerer zu finden, da sie seltener verwendet werden.

Um 66K zu erhalten, ist es am einfachsten, zwei sofort verfügbare 33K-Widerstände zu verwenden.

Weitere Informationen zu den Standardwiderstandsbereichen finden Sie hier .

Ein weiterer Grund für die Verwendung von zwei Widerständen in Reihe ist die Sicherheit. Ein Widerstand kann kurzgeschlossen oder offen sein. Wenn ein Widerstand ausfällt, kann dies einen katastrophalen Ausfall verursachen. Mit zwei Widerständen muss ein Fehler nicht das gesamte Design beeinträchtigen.

1. Verlustleistung wäre der häufigste Grund (es scheint in diesem Fall). Sie haben zwei Widerstände - es wird jeweils nur die Hälfte der Leistung verbraucht.

2. Abgesehen davon - kann es auch andere merkwürdige Gründe geben, die mit der Leichtigkeit der Nacharbeit auf der Leiterplatte , den Vorlieben des Ingenieurs oder in extremen Fällen zusammenhängen - mangelnde Ingenieurskunst .

   • Einfache Nachbearbeitung der Leiterplatte : Wenn Sie wissen, dass mindestens 33.000 Widerstand erforderlich sind, setzen Sie 33.000 und einen weiteren Widerstand in Reihe. Möglicherweise möchten Sie den anderen Widerstand irgendwann optimieren, um den benötigten Strom fein abzustimmen. Es kann sehr praktisch sein, wenn Sie die ersten Rücksendungen Ihres Produkts erhalten. Es ist ziemlich praktisch, mehr Widerstände und manchmal 0-Ohm-Widerstände zu haben, falls Sie eine Schaltung trennen möchten.
   • Engineering-Präferenzen : In einigen Fällen kann dies mit Stücklisteneinschränkungen oder Einsparungen verbunden sein. Wenn Sie 33 KB für alle produzierten Boards verwenden, warum sollten Sie dann ein 68 KB erhalten? Dies ist besonders dann der Fall, wenn Sie präzise 66.000 1% benötigen . Sie können zwei 33k 1% setzen und einige Kosten sparen.
   • Endlich technische Faulheit - Sie haben 33K-Symbole in Ihrem Schaltplan-Editor zur Hand und kümmern sich nicht darum, eine weitere 68K-Komponente zu erstellen.

Bitte beachten Sie, dass diese Antwort mit niederfrequenten Signalen und nahe beieinander angeordneten Widerständen zu tun hat . Anders ist es, wenn Sie eine Übertragungsleitung und Widerstände an beiden Enden als Abschluss haben.

Durch die Verwendung von zwei Widerständen erhalten Sie drei Vorteile in dieser Schaltung. Bei 230 VAC erhalten Sie die doppelte Durchbruchspannung für die Widerstände und können doppelt so viel Verlustleistung in den Widerständen verarbeiten. Wenn Sie 120 VAC machen möchten, überbrücken Sie einfach einen der Widerstände.