Les résistances CMS sont beaucoup plus petites que les résistances classiques. Elles remplissent de nombreuses fonctions : elles contrôlent l’intensité du courant afin de protéger les composants du circuit, et répartissent la tension pour éviter les surtensions sur la carte. Poursuivons notre exploration.
Qu'est-ce qu'une résistance CMS ?
Les résistances CMS sont de petits composants électroniques de forme rectangulaire. Elles sont principalement fixées à un Carte PCB, d'où le nom de résistance à montage en surface.
Types courants de résistances CMS
- Résistances à couche mince : Avec les avantages d'une haute précision, d'une grande stabilité et d'un faible bruit, ces résistances sont des composants essentiels dans les domaines de précision tels que l'aérospatiale et la défense.
- Résistances à couche épaisse : L'épaisseur est 1 000 fois supérieure à celle des résistances à film, sa valeur de résistance peut donc atteindre 100 M. La forte valeur de résistance fait des résistances à couche épaisse le premier choix pour les applications haute puissance.
- Résistances de détection de courant : Principalement utilisés pour mesurer le courant dans les circuits, ils ont donc de faibles valeurs de résistance et une grande précision.
Bien sûr, en plus de cela, il existe également des éléments tels que les thermistances, les résistances de puissance, etc. Ces types de résistances sont largement utilisés dans divers appareils électroniques. appareils. Ce comprend des systèmes d'éclairage comme CFL et LED, l'électronique domestique, l'électronique automobile et les appareils médicaux.
Quelles sont les fonctions des résistances CMS ?
Les résistances CMS jouent un rôle très important dans les circuits imprimés. Voici quelques-unes des principales caractéristiques des résistances CMS :
- Limiter la quantité de courant : Limitez la quantité de courant pour éviter d'endommager le circuit imprimé par un courant excessif.
- Contrôle précis de la résistance : Les résistances CMS peuvent afficher et contrôler de très petites valeurs de résistance.
- Gain de place : Les résistances CMS prennent beaucoup moins de place en raison de leur petite taille.
- Large gamme d'applications : En tant que composant essentiel des circuits imprimés, les résistances CMS conviennent à tous les appareils électroniques.
Résistances CMS : avantages et inconvénients
Dans cette section, nous discuterons des avantages et des inconvénients des résistances CMS.
Avantages
- En raison de l'adaptation d'impédance et de la conservation de l'énergie, les résistances CMS sont idéales pour les circuits haute fréquence.
- En raison de leur petite taille et de leur précision, les résistances CMS sont compatibles avec les appareils automobiles.
- Les résistances CMS permettent une plus grande densité de composants sur le PCB que leurs homologues traversantes. Elles prennent également en charge davantage de connexions par composant.
- Les résistances CMS sont fabriquées sur des lignes d'assemblage automatisées. Ce procédé est plus rapide que les autres procédés de fabrication. Les assemblages modernes peuvent produire des centaines de milliers de composants en une heure.
- Les composants CMS sont moins chers que les composants traversants en raison de leur processus de fabrication automatisé.
- Étant donné que les résistances CMS ne nécessitent pas de trous pour être fixées, elles peuvent être placées des deux côtés d'un PCB, économisant ainsi de l'espace et diminuant la taille du circuit.
- Les résistances CMS et les composants SMT ont de meilleures performances sous contrainte mécanique et sous choc, ce qui les rend adaptés aux équipements électroniques portables.
- Les résistances CMS offrent une faible impédance, ce qui les rend adaptées aux circuits conçus pour le courant alternatif.
- En raison de leurs propriétés de dissipation thermique, les résistances CMS sont excellentes thermique gestion.
Inconvénients
Bien qu'ils soient devenus la norme industrielle pour la production de circuits imprimés, les CMS présentent également certains inconvénients.
- En raison de leur petite taille et de leur complexité, les résistances CMS ne sont pas adaptées à l'assemblage manuel et au prototypage. Cela signifie que toute modification du circuit imprimé après la fabrication doit être effectuée par des professionnels disposant d'outils appropriés. Il est difficile d'effectuer des tâches de bricolage avec des CMS.
- La connexion de soudure utilisée pour monter un CMS sur le circuit imprimé peut être endommagée par les composés d'enrobage lors de tests tels que le cyclage thermique.
- Les résistances CMS ne peuvent pas être modifiées ou remplacées facilement en cas de dommage. Bien que tous les composants traversants puissent être installés dans des supports, les CMS ne prennent pas en charge cette opération.
- Les résistances CMS ne peuvent pas être utilisées sur des platines d'expérimentation. Elles ne sont donc pas adaptées au prototypage et aux tests manuels. Pour tester les CMS, il est possible d'utiliser une carte de dérivation, qui est une forme peu coûteuse de PCB. Les tests manuels avec des résistances traversantes sont toutefois nettement plus faciles.
- La petite taille de CMS limitent la chaleur qu'ils peuvent dissiper. Par conséquent, ils ne conviennent pas aux circuits où la gestion de la chaleur est essentielle.
- Les CMS ne conviennent pas comme connecteurs pour les composants externes, qui sont exposés à de fortes frictions externes. Dans ce cas, des résistances traversantes peuvent être plus adaptées.
- Les résistances CMS ont une surface nettement inférieure à celle de leurs homologues traversantes. Cela signifie que leur valeur de résistance doit être enregistrée sous forme de code plutôt que de bandes de couleur. Elles nécessitent souvent un grossissement pour être étudiées et sont désavantageuses pour les travaux de réparation, la rétro-ingénierie et les applications de bricolage.
Applications des résistances CMS
Les résistances CMS ont remplacé dans une large mesure les résistances traversantes dans les applications industrielles. Elles sont actuellement utilisées dans une grande variété d'appareils électroniques couvrant différents segments. Dans cette section, nous aborderons certaines applications des résistances CMS.
Électronique domestique
Les résistances CMS sont surtout utilisées dans l'électronique grand public. À chaque génération, la taille des appareils électroniques a diminué tandis que leur puissance de calcul a augmenté. Un simple smartphone peut effectuer plus de tâches que les meilleurs ordinateurs des années 1980. Cela est possible grâce à la réduction de la taille des puces et des circuits.
Les résistances CMS jouent un rôle essentiel à cet égard. Des smartphones et tablettes aux téléviseurs et moniteurs, les résistances CMS sont utilisées dans tous les appareils pour réduire la taille du PCB. Les résistances CMS sont également utilisées dans les consoles de jeu et les accessoires, qui nécessitent souvent une efficacité énergétique et une portabilité élevées.
Industrie automobile
Les véhicules modernes dépendent de systèmes électroniques pour de nombreuses opérations essentielles. L'industrie de l'électronique automobile a connu une croissance fulgurante au cours du siècle dernier, de plus en plus de constructeurs automobiles ayant recours à des dispositifs électroniques pour des fonctions telles que la gestion du moteur, l'allumage, le divertissement, le chauffage et la radio. Nombre de ces systèmes sont intégrés dans l'habitacle. composants automobiles usinés sur mesure pour garantir la durabilité et la résistance à la chaleur dans les environnements automobiles difficiles.
Les systèmes avancés d'aide à la conduite reposent sur une conception de circuits imprimés qui intègre des résistances CMS. Les systèmes d'éclairage deviennent de plus en plus complexes et reposent sur SMT pour le contrôle de la gradation et la mise en forme du faisceau des phares.
Secteur de l'automatisation
Dans le secteur de l’automatisation, divers équipement électronique et les machines sont utilisées pour réduire l'intervention humaine. Les systèmes de contrôle font partie intégrante de l'automatisation des processus dans les usines, les chaudières, les navires, machines d'emballage, avions et véhicules. Dans les PLC, les résistances CMS sont utilisées pour la terminaison du signal, le filtrage de l'alimentation et l'interface d'entrée/sortie.
Les alimentations et les convertisseurs nécessitent une régulation de tension efficace, qui est assurée par des résistances CMS. En robotique et en machines, il existe plusieurs pièces mobiles et moteurs pour lesquels les CMS sont particulièrement adaptés. Enfin, les résistances CMS sont utilisées dans les capteurs et les actionneurs pour la détection de température et l'amplification du signal.
Équipements et dispositifs médicaux
Dans le secteur médical, il existe un besoin d'équipements de haute précision et de construction robuste. Les équipements de diagnostic tels que les appareils ECG nécessitent un conditionnement du signal et une régulation de la tension. Les instruments médicaux portables sont utilisés pour l'imagerie et disposent de plusieurs indicateurs LED.
Les résistances CMS sont utilisées dans ces appareils pour leur gestion efficace de l'énergie et leur gestion des contraintes. Les systèmes de surveillance sont un autre composant essentiel des soins de santé qui nécessitent des performances élevées pendant de longues heures. Les résistances CMS sont idéales pour ces derniers car elles sont utilisées pour l'interfaçage des capteurs, le filtrage des signaux et la distribution de l'énergie entre les unités de surveillance.
Systèmes d'éclairage
Les panneaux et tableaux d'éclairage LED comportent souvent des milliers d'ampoules LED installées sur quelques centimètres d'espace. Les réseaux de lignes LED connectés en série nécessitent une régulation de courant efficace afin d'éviter les pannes. Les résistances CMS sont également utilisées pour le contrôle de la gradation des lampes LED. Les systèmes d'éclairage intelligents sont un autre domaine dans lequel les résistances CMS sont utilisées avec beaucoup d'avantages.
Les commandes d'éclairage intelligentes sont souvent des appareils portables qui doivent être connectés à plusieurs petits capteurs. Les résistances CMS sont utilisées pour le conditionnement du signal et l'adaptation d'impédance dans ces circuits de communication.
Quelles sont les limites des résistances de petite taille ?
Bien que la petite taille des résistances CMS leur permette d'être utilisées dans des produits électroniques portables, rapides et complexes, il existe certaines limitations de taille de résistance qu'il est important de mentionner. Dans cette section, nous allons passer en revue ces limitations en détail.
- Le plus grand inconvénient des résistances CMS réside dans leurs propriétés de dissipation thermique. En raison de leur petite taille, la surface est plus petite et la résistance est donc incapable de dissiper de grandes quantités de chaleur. Cela rend les résistances CMS sujettes à la surchauffe.
- En raison de leur taille plus petite et de leur surface plus petite, les résistances CMS ne peuvent pas fonctionner dans des circuits à haute puissance. Dans de tels cas, les résistances plus grandes sont mieux adaptées à la dissipation de puissance.
- La fabrication de résistances CMS est un processus complexe et ne peut pas être réalisée manuellement. Cela est dû à la petite taille de ses pièces. À mesure que la taille diminue, le placement et la manipulation de l'équipement de soudage deviennent de plus en plus difficiles, d'où la nécessité de machines.
- Le prototypage des résistances CMS ne peut pas être réalisé manuellement. La petite taille de ces résistances signifie qu'elles peuvent facilement être endommagées par des pistolets à souder ou d'autres équipements. Par conséquent, elles nécessitent une manipulation robotisée. Cela est souvent coûteux.
- Les résistances CMS sont de petite taille, il n'est donc pas possible d'indiquer leur valeur de résistance par un code couleur comme pour les résistances traversantes. Par conséquent, différents codes tels que les systèmes à trois et quatre chiffres et les systèmes EIA-96 ont été développés pour définir leur résistance.
Impact de la taille de la résistance CMS sur la conception du PCB
Les résistances CMS sont fabriquées en différentes tailles selon certaines spécifications, également appelées packages. Chaque package possède certaines caractéristiques telles que la taille, la forme, le type de fil, etc. Le choix de la résistance CMS peut avoir un impact important sur la conception du PCB. Le fait de les connaître à l'avance peut éviter les problèmes qui peuvent survenir lors de la fabrication des PCB.
- Les résistances CMS plus petites, comme les 0201 et 0402, permettent de regrouper les composants électroniques à proximité les uns des autres. Cela augmente la densité des composants et réduit le coût des matériaux. Ces conceptions de circuits imprimés compacts sont utiles pour les petits appareils comme les montres intelligentes. Cependant, il n'est pas possible de monter ces petits composants manuellement. Par conséquent, une aide robotique est nécessaire lors de la construction.
- Le routage des circuits imprimés est grandement affecté par la taille des résistances CMS. Les résistances plus petites offrent davantage de possibilités de conception du routage. Elles libèrent suffisamment d'espace pour permettre le placement d'autres composants plus volumineux.
- Dans les circuits électriques à forte consommation d'énergie, il est préférable d'utiliser des résistances CMS plus grandes, comme celles de la série 1206. En effet, les résistances plus grandes sont plus efficaces en termes de puissance et de dissipation thermique que les plus petites. Les résistances plus petites peuvent souffrir d'une surchauffe ou d'une panne dans un circuit gourmand en énergie.
- En termes de robustesse physique et de durabilité, les grandes résistances CMS sont plus performantes que les petites résistances CMS. Les petites résistances CMS sont susceptibles d'être endommagées par des facteurs environnementaux tels que les contraintes mécaniques, les changements de température ou l'humidité.
- Le coût d'un PCB dépend de nombreux facteurs tels que les composants, la densité, la taille de la carte, les couches, l'épaisseur du cuivre, etc. Certaines petites résistances CMS peuvent être plus chères en raison de leur processus de fabrication, cependant, elles peuvent réduire les coûts en réduisant la taille du circuit.
Conclusion
Les résistances CMS sont un composant électronique important, largement utilisé dans les appareils électroniques modernes. Elles offrent plusieurs avantages par rapport aux résistances traversantes, comme une taille plus petite, une fabrication automatisée, une conception de circuit imprimé flexible et un coût inférieur.
Cependant, ils ne sont pas sans limites et il est important de comprendre quels facteurs affectent le plus votre conception électronique afin de déterminer quel type de résistance convient à votre entreprise.
