---

Všeobecnou úlohou rezistora na doske plošného spoja a teda aj v celkovom zapojení je poskytovať odpor prechádzajúcemu prúdu, ktorý je následne distribuovaný ďalším komponentom v zapojení. Ak je rezistor dimenzovaný a osadený správne, je všetko v poriadku, avšak môže nastať situácia, kedy rezistorom prechádza zvýšená hodnota prúdu (napríklad pri zapínaní / nábehu zariadenia) čím ma ňom vzniká tepelná špička, ktorú musí rezistor efektívne vyžiariť svojim povrchom tak, aby nenastalo jeho zlyhanie, alebo zlyhanie celého zariadenia. To sa najčastejšie prejavuje jeho deštrukciou, alebo aj prípadným poškodením dosky plošného spoja a tým pádom väčším, alebo menším poškodením celého zariadenia. Aby sme sa vyhli neskorším možným zlyhaniam, popíšeme si správne a nesprávne spôsoby osádzania výkonových rezistorov na doskách plošných spojov.

Výkonové rezistory sú z konštrukčného hľadiska vyrábané z rôznych materiálov pre samotné teleso rezistora ako aj odporovú vrstvu rezistora. Teraz sa však pobavíme o rezistore ako takom a o správnom a nesprávnom spôsobe jeho osádzania na doskách plošných spojov.

Spôsoby montáže

Výkonové rezistory v THT prevedení (Through-Hole Technology - prevedenie komponentu, ktorý má ako vývody vodiče prestupujúce otvormi v doske plošného spoja), tak ako aj iné elektronické komponenty je možné osádzať dvojakým spôsobom. Prvým pri malosériovej výrobe a opravách elektroniky je ručné osádzanie, druhým vhodnejším pre sériovú výrobu je strojové osádzanie prostredníctvom automatického osádzacieho stroja.

Horizontálna montáž axiálneho výkonového rezistora z konštrukčnou medzerou a bez nej.

Najbežnejším spôsobom montáže komponentov na dosky pločných spojov vzhľadom aj k charakteristike smeru vývodov je ich horizontálna a vertikálna montáž. Ich výhodou je, ža sa dajú aplikovať ako aj pre strojové, tak aj ručné osádzanie.

Vertikálna montáž axiálneho výkonového rezistora z konštrukčnou medzerou a bez nej.

Spôsob montáže podľa typu

Bežné rezistory sa osádzajú do dosiek plošných spojov, nakoľko sú k tomu konštrukčne uspôsobené. Avšak pri vyšších výkonoch rezistorov (50W +) je vhodné zvážiť alternatívu pre jeho montáž na chladič, či skrinku. Tento druh rezistorov je opatrený vývodmi v podobe spájkovacích ôk, pevných vodičov, alebo lankových vodičov opatrených vhodným kontaktom.

Príklad výkonového rezistora s montážou na chladič a vývodmi v podobe skrutiek.

Horizontálna montáž radiálneho výkonového rezistora z konštrukčnou medzerou a bez nej.

Horizontálna montáž axiálneho výkonového rezistora z konštrukčnou medzerou a bez nej.

Vertikálna montáž axiálneho výkonového rezistora z konštrukčnou medzerou a bez nej.

Táto štvorica obrázkov vyššie prezentuje spôsob motáže výkonového rezistora na chladič a dosku plošného spoja s vyobrazením dotknutých typov. Tu platí, že pri montáži rezistora bez konštrukčnej medzery sa využíva strojové osádzanie komponentu, avšak s konštrukčnou medzerou strojové osádzanie možné je komplikovanejšie, nakoľko komponet sa musí osadiť pomocou prípravku a následne sa ručne zaspájkuje. V praxi sa však dá dosť často stretnúť s tvarovaním vývodov rezistora, čo umožňuje vytvoriť konštrukčnú medzeru pomocou komponentu a tým pádom je ho možné osádzať aj strojovo.

Výkonové rezistory, s tvarovanými vývodmi pre strojové a ručné osádzanie. Konštrukčná medzera je vytvorená tvarovaním vývodu komponentu čím odpadá použitie prípravku a potreba ručného spájkovania.

Význam konštrukčnej medzery

Konštrukčná medzera je pojem, ktorý je často zaznávaný nie len u lacnejších, ale aj u drahších konštrukcií. Jej praktický význam je však nespochybniteľný, nakoľko sa týka efektívneho vyžarovania stratového tepla výkonovým rezistorom do priestoru. V prípade, že je výkonový rezistor umiestnený priamo na doske plošného spoja sa teplo akumuluje nie len v rezistore, ale aj v doske spoja. Tým nastáva neúmerné namáhanie nie len tepelne, ale aj mechanické, čo časom môže spôsobiť napríklad zahorenie dosky plošného spoja a k čiastočnému, či úplnému poškodeniu dosky, ako aj celého zariadenia. Tento jav sa dá odhaliť voľným okom ako zmena farby laminátu dosky plošného spoja, čo má za následok konštrukčné poškodenie jednotlivých vrstiev plošného spoja známeho aj ako Delaminácia.

Zvlnená štruktúra v červenom ohraničení jasne poukazuje na delamináciu dosky plošného spoja, v tomto prípde "popcornový efekt".

Výhody použitia konštrukčnej medzery

Montážna medzera má v konštrukcii zariadenia svoje nespochybniteľné opodstatnenie. Medzi výhody patria:

• Zvýšená tepelná odolnosť : Konštrukčná medzera napomáha  efektívne odvádzať teplo z výkonového rezistora. To je kľúčové, pretože výkonové rezistory môžu produkovať značné množstvo tepla a je dôležité mať účinný spôsob, ako to teplo odvádzať, aby sa zabránilo prehriatiu komponentu.
• Ochrana dosky plošného spoja : Vývod komponentu vytvára prirodzenú konštrukčnú medzeru, ktorej dôsledkom je odstup komponentu od dosky plošného spoja, čím bráni možnému poškodeniu dosky plošného spoja / zahoreniu.
• Dielektrická izolácia : Dielektrické materiály akým je vzduch má vo všeobecnosti veľmi nízku dielektrickú permitivitu, čo v praxi znamená, že sú schopné efektívne izolovať elektrický prúd a minimalizovať rušenie medzi vodičmi a komponentami.

Tento obrázok jasne poukazuje na vznik tepla pochádzajúceho z výkonových rezistorov. Jeho dôsledom môže byť poškodenie zariadenia, alebo dosky plošného spoja

Správna a nesprávna montáž

Na úvod, aj rezistor osadený priamo na doske plošného spoja nemusí byť hneď nesprávne osadený, nakoľko to, či bude nad doskou, alebo na nej záleží od viacerých faktorov. Prvým je hodnota prúdu, ktorá prechádza rezistorom a od toho odvodené teplo vznikajúce pri prechode, druhým je veľkosť rozistora a tretím sú konštrukčné možnosti a montážny priestor.

Správne osadenie výkonových rezistorov s vytvorením konštrukčnej medzery

Nesprávne osadenie výkonových rezistorov bez použitia konštrukčnej medzery zapríčinilo zahorenie dosky plošného spoja

Záver

Správnou montážou a dostatočným dimenzovaním výkonového rezistora na doske plošního spoja ešte v štádiu návrhu zariadena a následne pri jeho montáži sa dokážeme vyhnúť problémom pri prevádzke zariadenia a v počte možných porúch počas jeho životného cyklu. Preto vždy dbajte na jej aplikovanie pokiaľ je to možné - vyhnete sa tak budúcim zbytočným možným zlyhaniam zariadenia.

---

---

---