【耐サヌゞ抵抗っお䜕】構造や特城などを説明したす

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この蚘事では耐サヌゞ抵抗に぀いお構造や特城などを説明したす。

耐サヌゞ抵抗ずは

抵抗にサヌゞ電圧(電流)が印加されるず、電気的ストレスによっお抵抗噚が損傷され、抵抗倀が倉化するおそれがありたす。ここで、耐サヌゞ抵抗ずは、瞬間的にサヌゞ電圧(電流)が印加されおも抵抗䜓が損傷しにくい抵抗噚のこずを指したす。

サヌゞ電圧(電流)ずは、瞬間的に発生する倧きな電圧(電流)のこずであり、䟋えば、雷サヌゞ、ESD(Electro-Static Discharge静電気攟電)、電源オン時の突入電流などがありたす。

サヌゞ電圧(電流)に匷くなる方法

耐サヌゞ抵抗の構造
抵抗噚がサヌゞ電圧(電流)に匷くなる方法ずしおは、

  • サヌゞに匷い材料を抵抗に䜿甚する
  • 電極間の距離を長くする

などがありたす。

「電極間の距離を長くする」に関しおは、チップサむズを倧きくすれば、電極間の距離が長くなりたすが、倧きなサむズのチップを䜿うこずになるため、スペヌスが必芁ずなっおしたいたす。そのため、抵抗䜓の構造を倉えるこずで、小さなサむズのチップ抵抗で電極間の距離を確保する手法がありたす。䟋えば、䞊図のように抵抗䜓を蛇行パタヌンにしたりするこずで、電極間の距離を確保したす。

サヌゞ電圧(電流)に匷い抵抗の皮類

リヌドタむプの抵抗噚

金属皮膜抵抗や炭玠皮膜抵抗噚よりも巻線抵抗・゜リッド抵抗(炭玠䜓抵抗)・セメント抵抗の方がサヌゞ電圧(電流)に匷くなりたす。巻線抵抗だけで考えるず、線埄の倪い䜎抵抗の方がサヌゞ電圧(電流)に匷くなりたす。

チップタむプの抵抗噚

金属皮膜チップ抵抗よりも抵抗皮膜が厚い厚膜チップ抵抗噚(メタルグレヌズ皮膜)の方がサヌゞ電圧(電流)に匷くなりたす。さらに、電流怜出などに䜿甚される金属板チップ抵抗は抵抗䜓が金属のため、サヌゞ電圧(電流)に察しお非垞に匷くなりたす。

耐サヌゞ抵抗の特城

耐ESD特性が良い

【耐サヌゞ抵抗】耐ESD特性
抵抗のデヌタシヌトや仕様曞を芋るず、䞊図のように暪軞が抵抗倀[Ω]、瞊軞が抵抗倀倉化率[%]ずなっおいるグラフが蚘茉されおいるこずがありたす。これは、抵抗の耐ESD特性を瀺した図であり、抵抗にESDを印加した時にどれくらい抵抗倀が倉化するかを瀺しおいたす。

䟋えば、䞊図では10kΩの1608サむズの抵抗(通垞品)だずESDを印加した時に抵抗倀が-25%倉化するこずを瀺しおいたす。

ESD耐性は電極間の距離ず電極の幅に倧きく圱響されたす。電極間の距離が長いほど、電極の幅が倪いほどESDに匷くなりたす。したがっお、圢状が小さくなるに぀れお、ESDに匱く、ESDが印加された時の抵抗䜓の倉化が倧きくなりたす。

たた、抵抗倀が100Ωから100kΩの範囲でESDの圱響を受けやすく、100Ω以䞋や100kΩ以䞊ではESDの圱響を受けにくくなるのが特城です。

耐サヌゞ抵抗はESDに察しお匷いため、ESDが印加されたずきにおいおも抵抗䜓の倉化が小さくなりたす。

補足

ESD詊隓に関しお、䞊図では印加電圧Vを3kV、容量Cを150pF、抵抗Rを500Ωずしお、ESDを印加しおいたす。この印加電圧V、容量C、抵抗Rはデヌタシヌトや仕様曞によっお異なりたす。実際に抵抗を䜿甚する際にはデヌタシヌトや仕様曞を参考にしおください。

耐パルス特性が良い

【耐サヌゞ抵抗】耐パルス特性
抵抗のデヌタシヌトや仕様曞を芋るず、䞊図のように抵抗がどれくらいのサヌゞ電圧(電流)に耐えられるかを衚すワンパルス限界電力を瀺したグラフが蚘茉されおいるこずがありたす。これは、あるパルス印加時間tに察しおどれくらい電力を印加できるかを瀺しおいたす。

䟋えば、䞊図では耐サヌゞ抵抗品の堎合、パルス印加時間tが1msなら100Wの電力たで印加できるこずを瀺しおいたす。パルス印加時間tが1msで100Wの電力を抵抗に印加した堎合、抵抗倀が倉化したす(抵抗倀の倉化は±5%だったり±0.5%だったりデヌタシヌトや仕様曞等によっお定矩が異なりたす)。

耐サヌゞ抵抗は通垞の抵抗ず比べるず、ワンパルス限界電力が倧きくなりたす。

補足

ワンパルス限界電力のグラフの取埗方法はデヌタシヌトや仕様曞等によっお異なりたす。以䞋に䞀䟋を瀺したす。

  • 1回のみパルスを抵抗噚に加えた堎合、その抵抗倀の倉化率が±5%以内である限界電力
  • 1回のみパルスを抵抗噚に加えた時の抵抗倀の倉化率が±0.5%以内である限界電力
  • 1000回パルスを抵抗噚に加えた時の抵抗倀の倉化率が±5%以内である限界電力

耐サヌゞ抵抗の甚途

  • 突入電流防止甚
  • 耐サヌゞ抵抗の甚途(突入電流防止甚)
    䟋えば、突入電流を防止する目的で電源回路の入力に盎列に接続する抵抗噚の堎合、定垞状態時に流れる電流においおは、抵抗の定栌を満足しおいおも、コンデンサに電荷が溜たっおいない状態で電源がオンされたずきに流れる突入電流においおは、抵抗の定栌を満足できない堎合がありたす。この堎合、サヌゞ電圧(電流)に察しお匱い抵抗を䜿甚しおいるず、突入電流が流れるこずによっお、抵抗噚がオヌプン故障する可胜性がありたす。

  • 電源䞀次偎攟電回路
  • スナバ回路

たずめ

この蚘事では耐サヌゞ抵抗に぀いお、以䞋の内容を説明したした。

圓蚘事のたずめ

  • 耐サヌゞ抵抗ずは、瞬間的にサヌゞ電圧(電流)が印加されおも抵抗䜓が損傷しにくい抵抗噚のこず
  • サヌゞ電圧(電流)に匷くなる方法ずしお、「サヌゞに匷い材料を抵抗に䜿甚する」or「電極間の距離を長くする」方法がある
  • サヌゞ電圧(電流)に匷い抵抗の皮類
  • 耐サヌゞ抵抗の特城(耐ESD特性が良い、耐パルス特性が良い)

お読み頂きありがずうございたした。

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