Direnç Datasheet Okuma Rehberi

Direnç Datasheet Okuma Rehberi

Üretici firmalar bir ürün ailesine ait farklı özelliklere sahip bileşenlerin özelliklerini tek bir dokümanda paylaşmaktadırlar. Yandaki görselde bu doküman içerisinde bulunan bileşenlerin RC_L ailesine ait olduğu (RC_L series), tolerans aralıkları (tolerance range), bacak yapıları (package types) ve bu ürünün RoHS direktiflerine uygunluğu belirtilmiştir.

ORDERING INFORMATION

RoHS Belgesi (Restriction of Hazardous Substances), elektrikli ve elektronik eşyaların içinde kullanılan bazı tehlikeli maddelerin kullanımını sınırlayan bir düzenlemeyi ifade eder. RoHS, Avrupa Birliği'nde (AB) yürürlükte olan ve elektrikli ve elektronik eşyaların çevresel ve insan sağlığına olan etkilerini azaltmayı amaçlayan bir direktiftir.

Her bileşenin kendisine ait bir parça numarası var. Üretici firmaya göre parça kodu değişiklik gösterebilir. Parça numarasının tasarım kısmına bakan bir kaç tane bilinmesi gereken hususu vardır. Öncelikle kütüphane oluştururken bileşenin parça numarası ve diğer parametreleri bileşen özellikleri (component features) kısmına eklenmelidir. Malzeme listesinde (BOM) her bileşenin parça numarası yer almalıdır. Proje sürecinde ya da üretim dokümanları alındıktan sonra satın alma birimine projede kullanılan bileşenlerin listesi aktarılır ve ilgili birim bu bileşenlerin tedariğini sağlar. Yageo firmasının RC_L ailesine ait direnç parça numarası hakkında ki bilgiler aşağıda yer almaktadır.

Bu makalede her iki faktörde göz önünde bulundurularak en ideal bileşen seçimini inceleyeceğiz. YAGEO firmasının ürettiği RC_L direnç ailesinin teknik dokümanı referans alınarak tasarımda dikkat edilmesi gereken parametreleri öğreneceğiz.

Elektronik ARGE sürecinde en kritik adımlardan birisi de bileşen seçimidir. Bileşen tercihi devrenin çalışma performansını etkiler. Proje gereksinimlerine uygun olmayan, maliyet açısından ucuz bileşen kullanımı devrenin çalışmasında beklenmedik sonuçların alınmasına neden olabilir. En iyi, hassas parametrelere sahip bileşen kullanımı ise proje maliyetlerinin artmasına yol açacaktır. Bu aşamada 2 temel kriterle karşılaşmaktayız: ürün performansı ve proje maliyeti.

Global part numbers are identified by the series, size, tolerance, packing type, temperature coefficient, taping reel and resistance value.

GLOBAL PART NUMBER

RC   XXXX   X   X   X   XX   XXXX   L

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(1) SIZE

0075/0100/0201/0402/0603/0805/1206/1210/1218/2010/2512

(1) SIZE, bileşen ölçülerini ifade eder. En küçük bacak yapısı 0075 ve en büyüğü ise 2512 dir. Örneğin 0075 bacak yapısında 1 Ohm ile 1 MOhm arasında direnç değerleri üretilirken, 2512 bacak yapısında 1 Ohm ile 22 MOhm arasında direnç değerleri üretilmektedir.

Kütüphane oluştururken her bileşenin sembolü, PCB footprinti ve 3D modeli çizilmelidir. Şematik sayfasında sembol, PCB tasarımında ise IPC-7351 standardına uygun olarak hazırlanmış footprint kullanılmalıdır. Standarda uymayan yüzey desenleri, üretim, montaj ve test süreçlerinde çeşitli sorunlara yol açabilir.

IPC-7351, elektronik bileşenlerin yüzeye montajı için kullanılan yüzey desen geometrileri hakkında bilgi verir. Bu standartta sunulan bilgilerin amacı, IPC/EIA J-STD-001 gerekliliklerini karşılamak için uygun lehim yüzeyi için yeterli alanı sağlamak ve ayrıca bu lehim bağlantılarının incelenmesine, test edilmesine ve yeniden işlenmesine izin vermek için yüzeye monte edilen bileşenlerin uygun boyutunu, şeklini ve toleransını sağlamaktır.

(2) TOLERANCE

B = ± 0.1%

D = ± 0.5%

F = ± 1.0%

J = ± 5.0%

(2) TOLERANCE, direncin çalışma sırasında belirtilen değerden ne kadar değişebileceğini bize bildiren önemli bir direnç parametresidir. Direnç toleransı ne kadar büyük olursa, nominal değerinden o kadar fazla veya daha fazla değişebilir. Direnç toleransı ne kadar küçük olursa, nominal değerinden o kadar az farklılık gösterir ve dolayısıyla o kadar kararlı olur. İhtiyaç duyulan tolerans, tasarlanan devreye bağlıdır. Direnç toleransını belirlemenin en yaygın yolu yüzdedir. Yüzde değeriyle belirtildiğinde bu yüzde, bir direncin nominal değerinden ne kadar farklı olabileceği anlamına gelir.

Direnç toleransını belirlemenin diğer yolu milyonda bir (ppm) cinsindendir. Milyon başına parça, bir bileşenin milyon birim başına kaç parçanın nominal değerinden farklı olabileceğini belirterek, bir bileşenin tolerans değerini belirtmenin bir yöntemidir. 1000 ppm değerine sahip 10kΩ'luk bir direnç alırsak bu, direncin bu 10kΩ direnç değerinin 1000Ω üstünde veya altında değişebileceği anlamına gelir. Bu, direncin 9.900Ω ile 11.000Ω arasında olabileceği anlamına gelir. Bu yöntem az kullanılsa da hâlâ sıklıkla kullanılmaktadır ve bu nedenle veri sayfaları ve diğer elektronik kılavuzlar ve metinlerle karşılaşıldığında bunu bilmek çok faydalıdır.

Örneğin toleransı %5 olan bir direnç, nominal değerinden %5 farklı olabilir. Örneğin 500 Ohm bir direncin %10 toleransa sahip olduğunu düşünün. Bu, direncinin 450Ω'dan 550Ω'a kadar herhangi bir yerde olabileceği anlamına gelir. Öte yandan aynı 500Ω direncin yüzde 1 toleransı varsa direnci 495Ω ile 505Ω arasında olabilir. Daha düşük yüzde toleransları, direnç değerlerinde daha fazla hassasiyet (daha az sapma) anlamına gelir.

(3) PACKAGING TYPE

R = Paper taping reel

K = Embossed taping reel

S = ESD safe reel (0075/0100 only)

(3) PACKAGING TYPE, bileşenin fiziksel boyutunu, montaj yöntemini ve termal performansını belirlediği için büyük önem taşır. Yüzey montaj (SMD) ve delik montaj (THT) gibi farklı paketleme türleri, uygulamaya bağlı olarak değişen avantajlar sunar. Örneğin, SMD dirençler kompakt tasarımlar için idealken, THT dirençler mekanik dayanıklılık gerektiren devrelerde tercih edilir. Ayrıca, paket tipi ısı dağılımını, otomatik montaj süreçlerini ve üretim maliyetlerini doğrudan etkileyerek tasarımın performans ve güvenilirliğinde kritik bir rol oynar.

(4) TEMPERATURE COEFFICIENT OF RESISTANCE

－ = Based on spec.

Bir direncin mutlak omik değeri sıcaklığa bağlıdır. Bir direncin Sıcaklık Direnç Katsayısı (TCR), sıcaklık değiştikçe direnç değerinin ne kadar değiştiğini söyler ve santigrat derece başına milyonda parça (ppm/°C) olarak ifade edilir. Belirli uygulamalar için tasarımcının kullanımına geniş bir yelpazede TCR'ler mevcuttur (tipik olarak ±1 ppm/°C'den ±6700 ppm/°C'ye kadar). Sıcaklık değişiklikleriyle dirençteki değişimin küçük olması gereken uygulamalarda TCR'nin belirtilmesi önemlidir. Belirli bir TCR'nin gerekli olduğu uygulamalar da aynı derecede önemli olabilir (örneğin sıcaklık dengeleme devreleri ve sıcaklık algılama uygulamaları). Tipik olarak sıcaklığa bağlı direnç değişikliklerine iki etken katkıda bulunur; gücü dağıttıkça ve ortam sıcaklığı değiştikçe direncin sıcaklığı artar. Çoğu zaman direnç çiftleri veya direnç setleri için TCR'lerin eşleştirilmesi, gerçek TCR'nin kendisinden daha önemlidir. Bu durumlarda, ayarlanan yolun direnç değerlerinin çalışma sıcaklığı değiştikçe aynı büyüklük ve yönde olmasını sağlayan uyumlu setler mevcuttur. Bu durumda TCR uyumu, ağdaki farklı dirençlerin izin verilen maksimum TC farkıdır.

Bazı üreticiler sıcaklık aralığına bakılmaksızın TCR'yi ±5 ppm/°C veya ±10 ppm/°C olarak listelemeyi tercih edebilir. Diğerleri TCR'yi +25°C ila +125°C arasında ±5 ppm/°C olarak belirtebilir, ancak diğer sıcaklık aralıklarına ilişkin verileri atlayabilir.

Bir direncin sıcaklık katsayısı, direnç değerlerinin uygun bir sıcaklık aralığında ölçülmesiyle belirlenir. TCR, direnç değerinin bu aralıktaki ortalama eğimi olarak hesaplanır. TCR'yi ölçmenin yolu MIL-STD-202 Metot 304'te standartlaştırılmıştır. Bu yöntemle TCR, -55°C ile 25°C arasındaki ve 25°C ile 125°C arasındaki aralık için hesaplanır. Ölçülen en büyük değer TCR olarak belirlenir.

Direnç sıcaklık katsayısı neden pozitif ve negatif değerlerle belirtiliyor?

Çoğu üretici firma TCR'yi ±100ppm/°C veya ±200ppm/°C gibi hem pozitif hem de negatif değerlerle belirtir. Bu durum sıcaklık değişimlerine bağlı olarak direnç değerinin her iki yönde de değişebileceğini gösterir. Kalın film çip dirençlerinin sıcaklık özellikleri doğrusal olarak değişmez, ancak aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi dışbükey bir eğri halinde değişir; yatay ve dikey eksenler sırasıyla sıcaklık ve direnç değerindeki değişimle temsil edilir. Bu davranış, kalın film çip dirençlerinde kullanılan malzemelerin sıcaklık özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Yandaki grafikte yatay ve dikey eksenlerin kesişimi, genellikle ortam sıcaklığı olan (25°C veya 20°C) referans sıcaklığıdır. Yukarıdaki mavi eğri durumunda, pozitif ve negatif eğimler arasındaki eğim merkezdeki referans sıcaklıkta değişir, bu referans sıcaklığının altındaki bölgede sıcaklık arttıkça direnç azaldıkça negatif bir eğim ve pozitif bir eğim bulunur.

(1) ile (3) arasındaki grafikler aynı malzemede sıcaklık ve direnç arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Bununla birlikte, sıcaklık direnç katsayısı (TCR) malzemelerin üretim partisine bağlı olarak değiştiği için köşelerin konumları farklılık gösterir. Gördüğünüz gibi aynı sıcaklık aralığında aynı tip direnç kullanılsa bile üretim partileri arasındaki direnç sıcaklık katsayısındaki değişiklikler direnç değişim oranının pozitif ve negatif özelliklerini etkileyecektir.

• -80°C ila ±0°C (Soğuk) bölgesinde mavi (2) ve siyah (3) negatif eğimde, kırmızı (1) ise pozitif eğimdedir.

• ±0°C ila +100°C (Sıcak) bölgesinde mavi (2) ve kırmızı (1) pozitif eğimde, siyah (3) ise negatif eğimdedir.

(5) TAPING REEL & POWER

07 = 7 inch dia. Reel & Standard power

10 = 10 inch dia. Reel

13 = 13 inch dia. Reel

7W = 7 inch dia. Reel & 2 x standard power

7N = 7 inch dia. Reel, ESD safe reel (0075/0100 only)

3W = 13 inch dia. Reel & 2 x standard power

Elektronik bileşenler, toplu halde, tüplerde veya tepsilerde spesifikasyonlara uygun şekilde bantlanır ve makaraya sarılır.İletken Taşıyıcı Bant ve antistatik kaplamalı Şeffaf Kapak Bandı ve Makarası, ESD koruması sağlar. Ürünler 7 inç, 10 inç veya 13 inç çaplı makaralar halinde sağlanır.

(6) RESISTANCE VALUE

There are 2~4 digits indicated the resistance value.

Letter R/K/M is decimal point

Example:

97R6 = 97.6Ω

9K76 = 9760Ω

1M = 1,000,000Ω

Direnç değerleri 3 ya da 4 haneli şekilde kodlanmaktadır. Bileşenin ön yüzünde belirtilir.