Ein mit Keramik ummantelter Widerstand ist eine Leistungswiderstandskomponente, die den Widerstandskern (normalerweise ein gewickelter Widerstand oder ein Metalloxidschichtwiderstand) in einem Keramikgehäuse einkapselt und ihn mit hitzebeständigem Zement (oder Quarzsand, wärmeleitenden Silikatmaterialien) versiegelt. Der Name rührt von seinem Aussehen her, das einer Zementfüllung ähnelt, das eigentliche Füllmaterial im Inneren ist jedoch meist feuerfester Quarzsand oder spezieller wärmeleitender Mörtel. Aufgrund der hervorragenden Wärmebeständigkeit, Isolierung und Flammwidrigkeit sowohl des Keramikgehäuses als auch des Füllmaterials hält der Zementwiderstand hoher Verlustleistung und kurzfristiger Überlastung stand und wird häufig in Stromversorgungskreisen, Steuerplatinen für Haushaltsgeräte, Ladegeräten, Audioverstärkern, Instrumenten und Messgeräten usw. in Szenarien verwendet, die hohe Leistung, niedrige Kosten und hohe Zuverlässigkeit erfordern.
Der Kern des mit Keramik ummantelten Widerstands ist der Widerstandsdraht (normalerweise aus Nichrom, Manganin oder einer Nickel-Chrom-Legierung), der gleichmäßig um das Keramikgerüst oder auf einer zylindrischen Metalloxidbasis gewickelt ist. Die beiden Enden des Widerstandskerns werden durch Leitungen oder Lötfahnen herausgeführt und das gesamte Bauteil in einem rechteckigen oder elliptischen Keramikgehäuse untergebracht. Dann wird Quarzsand oder Zementschlamm eingefüllt und abschließend bei hoher Temperatur zur Verfestigung gebacken. Zu den Funktionen des Füllmaterials gehören: Fixierung des Widerstandskerns, Isolierung der Luft zur Verhinderung von Oxidation, Weiterleitung der Wärme an das Keramikgehäuse und Absorption sofortiger Überlastungsenergie. Auf der Oberfläche des Keramikgehäuses sind üblicherweise Informationen wie Widerstandswert, Leistung und Genauigkeit aufgedruckt. Zu den Leitungsformen gehören axiale Leitungen, radiale Leitungen und steckbare Leitungen (geeignet zum Leiterplattenschweißen oder für Klemmenverbindungen). Der Leistungsbereich von Zementwiderständen reicht von 1 W bis zu mehreren Watt (üblicherweise 2 W, 3 W, 5 W, 10 W, 20 W), der Widerstandsbereich beträgt 0,1 Ω bis 100 kΩ und die Genauigkeit beträgt im Allgemeinen ± 5 % oder ± 10 %, und einige können ± 2 % erreichen.
- Hervorragende Hitzebeständigkeit: Es kann in einer Umgebung von -40℃ bis +200℃ stabil betrieben werden. Bei kurzzeitiger Überlastung kann das Füllmaterial große Wärmemengen aufnehmen und so den Temperaturanstieg verzögern.
- Flammhemmend und sicher: Sowohl das Keramikgehäuse als auch die Zementfüllung sind nicht brennbare Materialien. Selbst wenn der Widerstandsdraht durchbrennt, fängt er kein Feuer und erfüllt die Norm UL94 V-0.
- Geringe Kosten: Die Struktur ist einfach und die Rohstoffe sind leicht verfügbar. Es handelt sich um eine der wirtschaftlichsten Lösungen unter den Hochleistungswiderständen.
- Hohe Impulstoleranz: Im Vergleich zu oberflächenmontierten Widerständen oder Metallschichtwiderständen kann der keramikumhüllte Widerstand einem Mehrfachen der Nennleistung eines sofortigen Stoßes standhalten und eignet sich für Stoßstrombegrenzungs- und Kondensatorladeanwendungen.
- Eingangsstoßbegrenzungswiderstände für Schaltnetzteile (in Reihe geschaltet am AC-Eingangsanschluss, um den Startstoßstrom zu unterdrücken).
- Entladewiderstände für Kondensatorfilter (parallel zu den Hochspannungskondensatoren geschaltet, um die Ladung nach dem Ausschalten freizugeben).
- Ausgangsleistungswiderstände für Audioverstärker (fungieren als Dummy-Lasten oder Ausgangsstrombegrenzung).
- Spannungsreduzierungswiderstände in Haushaltsgerätesteuerungen (z. B. Drehzahlregelung für Lüfter oder Strombegrenzung für Relais).
- Primärseitige Absorptionspufferschaltungen von Ladegeräten und Adaptern (das R in RCD Snubber).
- Abtastwiderstände für LED-Treiber-Stromversorgungen (Zementwiderstände mit niedrigem Widerstand, z. B. 0,1 Ω/5 W).
1) Nennleistung: Wählen Sie basierend auf dem tatsächlichen Stromverbrauch im Stromkreis und reservieren Sie einen Spielraum von mindestens 50 %. Wenn die gemessene Leistung beispielsweise 2 W beträgt, sollte ein Keramikwiderstand mit 3 W oder 5 W gewählt werden. Beachten Sie die Leistungsreduzierung – wenn die Umgebungstemperatur 70 °C überschreitet, gemäß der Kurve zur Reduzierung verwenden.
2) Widerstandswert: Bestimmen Sie ihn anhand des Ohmschen Gesetzes und des erforderlichen Stroms/der erforderlichen Spannung.
3) Größe: Stellen Sie entsprechend den Standardgehäusegrößen für unterschiedliche Leistungsstufen (z. B. 5 W sind typischerweise 18 x 8 x 25 mm) sicher, dass der PCB-Pad-Abstand übereinstimmt.
4) Leitungsstil: Der vertikale (radiale) Typ spart Leiterplattenfläche, während der horizontale (axiale) Typ die Wärmeableitung begünstigt.
5) Nennspannung: Überprüfen Sie bei Hochspannungskreisen (>300 V) die Nennspannung des Widerstands. Normalerweise haben Keramikwiderstände eine Nennspannung von 350 V bis 500 V. Für höhere Spannungen verwenden Sie spezielle Hochspannungswiderstände.
6) Nichtinduktive Anforderung: Bei Verwendung in Hochfrequenz- oder Schnellschaltkreisen wählen Sie einen „nichtinduktiven Keramikwiderstand“ (mit Doppeldrahtwicklung oder Dickschichtkern), der Preis ist jedoch etwas höher.
Die Oberflächentemperatur des keramikummantelten Widerstands kann im Betrieb 100 bis 200 Grad Celsius erreichen. Daher muss ein ausreichender Abstand zu umliegenden Bauteilen eingehalten werden und es darf nicht dicht an der Leiterplattenoberfläche platziert werden. Die Leitungen können angehoben werden, um den Widerstandskörper aufzuhängen und so die Luftkonvektion zur Wärmeableitung zu erleichtern. Bei konzentrierter Anordnung mehrerer Zementwiderstände ist der Gesamttemperaturanstieg zu berücksichtigen. Darüber hinaus ist die Keramikhülle des Zementwiderstands relativ spröde. Vermeiden Sie bei der Installation schwere Kollisionen oder übermäßiges Biegen der Leitungen, um Risse im Gehäuse zu vermeiden. Der Fehlermodus ist meist ein offener Stromkreis (Schmelzen des Widerstandsdrahts), und Kurzschlüsse treten selten auf. Aufgrund ihrer geringen Kosten und hohen Zuverlässigkeit werden Zementwiderstände bis heute häufig in Produkten der Verbraucher- und Industrieelektronik eingesetzt. Zusätzlich,RST Electrichat auch andere Arten vonKeramikwiderstände. Bitte kommen Sie vorbei und lassen Sie sich zum Kauf beraten!
