НАБОР ПОСТОЯННЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ НИЗКООМНЫХ НАГРУЗОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Полезная модель относится к изделиям пассивной электроники, может быть использована в различной электронной и электротехнической аппаратуре.
Известны наборы нагрузочных проволочных резисторов, состоящие из нескольких резистивных элементов, соединенных между собой по определенной электрической схеме. Наборы нагрузочных проволочных резисторов могут быть изготовлены в виде отдельных дискретных резисторов (например, НР5-1-1-5 (ОЖО.467.555 ТУ)), или в виде резистивных элементов, сформированных на едином керамическом основании. Резистивная проволока наматывается на керамический каркас и при помощи сварки обеспечивается электрический контакт между ней и выводом, который может быть выполнен в виде колпачка или хомута. Крепление наборов резисторов на плате обеспечивается с помощью различных элементов (стойки, винты, шпильки, хомуты, скобы и т.д.). Недостатком их конструкции являются большие габаритные размеры, следовательно, малая удельная мощность рассеяния, дополнительные вспомогательные элементы крепления.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является
двухэлемептный пабор резисторов типа НР2-8 (КЮБР.434313.001 ТУ), который выбран в качестве её прототипа, представляющий общий керамический каркас в форме трубки с последовательно намотанными на наружной поверхности резистивными элементами, соединенными с помощью радиальных токовыводов в виде ленточных хомутов, закрепленных на керамическом каркасе. Для защиты резистивного материала от воздействия окружающей среды используются специальные высокотемпературные покрытия.
В конструкции выбранного прототипа размещение намотки резистивных элементов только на внешней поверхности керамического каркаса при увеличении удельной мощности рассеяния приводит к увеличению габаритных размеров и, следовательно, понижает удельные электрические параметры резистора, что является недостатком такого конструктивного исполнения набора нагрузочных резисторов.
Кроме того, использование для намотки только внешней поверхности керамического каркаса приводит к практически мгновенному нагреву поверхности резистора до максимальной температуры при подаче на резистор электрической нагрузки, выявляя этим один из основных недостатков наборов резисторов, небольшое тепловое сопротивление резисторов.
Техническим результатом, который обеспечивает предлагаемая полезная модель, является устранение вышеуказанных недостатков, а именно снижение габаритных размеров, повышение удельной мош:ности рассеяния и увеличение теплового сопротивления набора резисторов.
Технический результат достигается тем, что в наборе постоянных проволочных низкоомных нагрузочных резисторов, имеющем диэлектрический керамический каркас трубчатой формы с намотанными на него резистивными элементами, покрытыми слоем изоляционного материала, соединенными друг с другом через токовыводы, внутри керамического каркаса размеш,ен резистивный элемент, выполненный в форме спирали из проволоки (ленты), соединение которого с резистивными элементами, находяш;имися на внешней поверхности каркаса, осуществляется через токовыводы, расположенные в торцевых пазах керамического каркаса, а изоляционное покрытие этого внутреннего резистивного элемента исполнено с образованием сквозного канала.
Признаки, отличающие предлагаемый набор постоянных проволочных низкоомных резисторов от прототипа - размещение внутри трубчатого диэлектрического керамического каркаса резистивного элемента, выполненного в форме спирали из проволоки (ленты), соединение которого с резистивными элементами, намотанными на внешнюю поверхность каркаса, осуществляется через токовыводы, расположенные в торцевых пазах керамического каркаса, а изоляционное покрытие упомянутого резистивного элемента исполнено с образованием сквозного канала.
2 / //
Благодаря наличию этих признаков предлагаемая полезная модель обеспечивает минимальные габариты конструкции, следовательно, повышает удельную мощность рассеяния набора резисторов и тепловое сопротивление.
На фиг. 1 и 2 изображен пример конструкции двухэлементного набора резисторов и его активная электрическая схема.
Конструкция наборов из 2-х резисторов выполнена на одном диэлектрическом основании в виде керамической трубки (каркаса) 1, где первый резистор R1 - в виде проволочной (ленточной) спирали 2 размещается внутри трубки, при этом внутренний диаметр трубки и внешний диаметр спирали выполнены с учетом достижения максимального теплового контакта между ними для обеспечения более полного отвода тепла необходимые условия для работы нагрузочных резисторов; второй резистор (R2) 3 наматывается на внешней стороне трубки. Резистивные элементы изготавливаются из резистивных материалов (проволоки, ленты), которые имеют удельное сопротивление в диапазоне 0,1-1,5 мкОм х м.
Резистивные элементы, входящие в набор резисторов, соединяются в схему при помощи точечной сварки через токовыводы. Спираль, расположенная внутри керамического каркаса, соединяется с другими резистивными элементами набора через токовыводы 4, уложенные в поперечных пазах на торцах каркаса, и удерживается в них как за счет силы трения между выводом и каркасом, так и за счет силы упругости (сжатия) резистивной спирали. Направляющие пазы на торцах каркаса обеспечивают плоскостность выводов между собой, необходимую для монтажа изделия на
сварочном оборудовании. Вывод, расположенный на внешней новерхности керамической трубки, вынолнен в виде хомута 5, плотно охватывающего каркас, ориентированного в одной плоскости с торцевыми выводами.
Для защиты от внешних воздействий внешние резистивные элементы и элемент внутри трубки покрыты слоем высокотемпературного изоляционного материала 6, при этом отверстие в трубке с расположенной в ней спиралью остается сквозным для свободной циркуляции воздуха как при естественном, так и, при необходимости, принудительном охлаждении. Это обеспечивает повышение эффективности конвекционного механизма теплопередачи и повышает удельные мощности рассеяния резисторов в наборе. Кроме этого, увеличивается тепловое сопротивление конструкции, что исключает мгновенный нагрев поверхности резистора при подаче на него электрической нагрузки, т.к. высокая температура на поверхности резистора (около 250°С) может оказывать неблагоприятное воздействие на соседние элементы, входящие в электрическую и электронную схему. Крепление наборов резисторов при монтаже осуществляется с помощью двух торцевых скоб, стянутых при помощи шпилек с гайками.
Работа предлагаемого набора проволочных резисторов в электрических цепях осуществляется согласно схемам подсоединения резисторов.
Предложенная полезная модель - набор проволочных низкоомных резисторов реализована в двухэлементных наборах НР2-10А (фиг. 1) и трехэлементных наборах НР2-10Б (фиг. 3). Схемы соединения резисторов в наборе приведены на фиг. 2 и 4.
Проведенные квалификационные испытания данной полезной модели показали надежность предлагаемой конструкции.
Таким образом, конструкция набора резисторов с использованием внутренней и внешней поверхности цилиндрического керамического каркаса для размещения резистивных элементов позволяет получить компактную конструкцию с минимальными габаритными размерами, повышенной удельной мош;ностью рассеяния и увеличенным тепловым сопротивлением.
Использование предложенной конструкции наборов резисторов позволяет в значительной мере сэкономить место на монтажных платах в оборудовании и за счет этого увеличить плотность монтажа. 6