Les composants en CMS - les Resistors RG2 et RG3

[Sinead]

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La " CARTE APPRENTISSAGE CMS " qui a été produite en Juin 2023, a en complément sur sa face "Bottom", deux composants en CMS.



CMS signifiant composants montés en Surface. "SMD" en anglais.



Ces deux composants sont des résistances de petite puissance, elle sont montées en Série, si bien que l'intensité est la même dans chaque composant.

Il s'agit aussi d'un pont diviseur et vous pourrez mesurer la tension aux bornes de chaque Résistance.

Quand chaque résistance est de valeur ohmique égale, la tension aux bornes de chacune est égale.

Si une des résistance est un peu différente en ohms, la tension ne sera plus égale.



RG2 et RG3 sont des CMS au format 1206 qui est une dimension dite "impériale". Vous pouvez voir sur la photo ci-dessous que les pastilles sont plus écartées et que leurs surfaces étamées sont un peu plus grandes.

Il existe deux types de format en 1206: le format dit Standard qui dissipe une puissance allant jusqu'à 250 milliwatts et un format dit HP hight power allant jusqu'à 750 milliWatts. Vous pouvez voir le tableau des tailles des CMS Resistors dans le Sujet "Les composants de la face TOP".

Ce tableau comporte les 11 modèles de boitiers avec leurs puissances admissibles.

Nous allons souder 2 Résistances de 250mW. Elles vont chauffer légèrement; vous allez trouver ci-dessous la puissance dissipée;



Sachant que la tension est régulée sur la carte en 5 Volts et que le régulateur fournit 0,5 Ampères , nous allons souder 2 résistances CMS de 47 Ohms afin de ne pas trop tirer (consommer) de courant sur le régulateur qui lui aussi va chauffer.

D'abord regardons la photo; RG3 et RG2 sont reliées par une piste (sombre) qui a une pastille à mi-distance, c'est le point X.

ELECTRONIC_CMS_LEARNING_CARD_v2322_Sinead RG2RG3.png

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Nous allons utiliser les formules qui ont été déjà décrites dans un autre Sujet.

Rappels U =R I

P = R I²



Quelles sont les données dont nous disposons pour trouver la valeur de la puissance des résistances à mettre en commande ?



Les données :

la tension disponible 5 Volts aux bornes du régulateur 78M05.

l'intensité maximum 500mA que peut fournir ce régulateur.



L'objectif :

Ne consommer que 160mA dans les deux résistances, ainsi elles demeurent dans la gamme 250mA.



Un brin de théorie pour bien comprendre : il s'agit d'un processus de calcul simple.



Comme chaque Résistance fait 47 Ohms, la résistance totale RG2 + RG3 fait 94 Ohms.

L'intensité est donnée par la formule la loi d'Ohm U=RI I = U/R

I = 5 / 94

I = 0,053 Ampère

C'est l'intensité qui va passer dans les deux résistances.



L'intensité est la même dans chaque résistance. Nous allons maintenant utiliser la deuxième formule soit P = RI²

Calculons I carré : 0,053 X 0,053 = 0,002809

La Puissance dissipée dans chaque résistance est obtenue en multipliant la valeur en Ohm par I carré:

P = 47 x 0,0028

P = 0,131 WATT

Vous constatez que nous trouvons une Puissance dissipée inférieure à 0,250 WATT.

Cela confirme que le format 1206 Standard est le bon modèle choisi.



Petit exercice :



Les résistances au lieu de faire 47 Ohms font 400 Ohms, (par erreur de livraison) calculer l'intensité et la puissance dissipée.

I = 5 / 800

I = 0,00625 Ampère

I² = 0,000039

P = 400 x 0,000039

P = 0,0156 WATT soit dix fois moins de puissance dissipée que lorsque les résistances font 47 Ohms;



Dernier exercice et les conclusions :



Les résistances au lieu de faire 47 Ohms font 4,7 Ohms; calculer l'intensité et la puissance dissipée.

I = 5 / 9,4

I = 0,532 Ampère ( déjà cette valeur dépasse la possibilité du Régulateur de tension 78M05 qui délivre 0,5 Ampère maxi. Le régulateur va claquer. )

I² = 0,283

P = 4,7 x 0,283

P = 1,33 WATT ( le format 1206 STANDARD ne dépasse pas 0,25 WATT, donc il faudrait choisir des résistances dissipant plus de puissance ).



Conclusion :



Le format 1206 STANDARD n'a pas de résistance de faible valeur.

Et comme avertissement, l'ensemble Résistances et Régulateur vont chauffer énormément un instant puis dégager de la fumée, et finir HS.

Il faut donc bien choisir les composants en fonction de l'intensité et de la puissance dissipée.



Utilisons maintenant le synoptique ci-dessous:



Regardons maintenant le circuit qui permet de brancher ces deux résistances sur la source de courant : le régulateur 78M05.

Le synoptique de la face TOP est ci-dessous : (mais on ne voit pas les pistes de la face BOTTOM).

les 2 résistances au format 1206, RG2 et RG3 sont représentées en couleur OR; leurs noms sont vus en sens inverse car imprimés sur la face Bottom.

le sommet de RG2 est relié au pôle moins du régulateur (que l'on dit, la masse);

le bas de RG3 est relié au point Z. Ce point Z sera à relier au + 5 Volts ( le relier par un fil volant DUPONT représenté sur le synoptique par un trait incliné orange entre CNT1 et Z ). La source + 5Volts, en CNT1, provient du régulateur 78M05.

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ZONE RG2 RG3 BORNES Z X CNTverAVECfilDUPONT.png

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Préparez vos deux résistances de 47 Ohms; il faut les manipuler avec une pince brucelle Antistatique.

Elles sont à mesurer avec l'ohmmètre en un premier temps pour être sûr de leur valeur Ohmique.

Vous devez lire sur votre appareil de mesure 47 Ohms pour chacune d'elle. 47 PLUS OU MOINS 2% tenant compte des cordons et de la qualité des résistances données à 1%.

Après avoir fait le mesurage pour chaque résistance, vous êtes prêts à les souder; lire la façon de les souder dans le FORUM "Le Pas à Pas".

Ce Chapitre Forum "Le pas à pas" ne peut être ouvert que si vous avez obtenu le mot de passe.



Composition d'une Résistance CMS :

elles ne sont réalisées de la même manière chez chaque constructeur, mais elle doivent être à la Norme.

La taille du boitier : ici c'est un 1206 (deux fois plus long que large, et exprimé en fraction du inch, ce nombre se divise en deux, 12 et 06)

La largeur 06 est la partie soudée sur la pastille du circuit-imprimé; elle est marquée 2 sur la photo ci-dessous. 4est la terminaison.

La longueur totale 12 comprend le support en céramique marqué 3 et les plaque rabattues aux extrémités de la couche en céramique.

La résistance (ici noire) est au sommet, placée sur la céramique; elle est plus ou moins épaisse selon le constructeur et sa matière souvent à base de carbone définit la résistivité donc la valeur de la résistance et sa précision soit 1%, soit 5%. Sans oublier sa Puissance admissible.

Les pliages au-dessous de la couche en céramique, marqué en 1, prennent toute la largeur de la terminaison et viennent s'appliquer sur la pastille; chaque pastille a une surface plus grande que la partie pliée de la terminaison.

Ci-dessous, un éclaté d'une résistance CMS modèle 1206 :

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Resistor CMS 1206 Component SINEAD.jpg

Quand elles seront soudées, vous allez faire les mesurages : intensité et puissance. Pour cela, lire le descriptif dans "le Pas à Pas".