Dos resistencias en serie.

Sé la ecuación de suma para dos o más resistencias en paralelo o en serie, y sé que dos resistencias paralelas darán más potencia.

Pero a veces vi algunos circuitos que usaban dos resistencias en serie , y me pregunto por qué se usó ese método y por qué no usaron una resistencia con un valor más alto (igual a las resistencias en serie totales).

Tal como el siguiente diagrama de circuito, dos resistencias de 33 kΩ utilizadas en serie. Entonces, ¿por qué no usa una resistencia de 68K?

¿Darle mejores resultados? Quiero decir, ¿filtrado de ruido u otra cosa?

Nota: Este circuito es un regulador de CA para un microcontrolador.

Es la clasificación de voltaje en las resistencias lo que es importante aquí. Se alimentan de 230 V CA rectificados y deben tener la clasificación de voltaje correcta para su aplicación. Dos resistencias en serie que tienen una clasificación individual de 200 V dan una clasificación de voltaje total de 400 voltios (lo suficientemente cerca si ignora las tolerancias en los valores).

Eche un vistazo a la buena gama MRS16 y MRS25 de Vishay: -

Con 230 V CA presente, el pico podría ser tan alto como 325 voltios sin siquiera considerar transitorios de línea. Claramente se deben usar dos resistencias. Y, para resistencias SMT, esto podría ser útil para considerar:

Razones por las que alguien podría poner dos resistencias en serie en un diseño de volumen:

1. Se necesitaba un poco más de potencia que la que pueden manejar las piezas comúnmente almacenadas.

   Digamos que una empresa estandariza el uso de resistencias 0805 a menos que haya una buena razón para no hacerlo. Por lo tanto, terminan con muchos valores 0805 en stock, con solo unos pocos valores de otros paquetes. Ahora necesita una resistencia de 200 mW. Puede especificar un 1206, pero en general es mejor que la compañía use dos resistencias 0805 que ya están comprando y almacenando de todos modos.

   He hecho exactamente esto varias veces.

2. Para extender la disipación de poder. Dos resistencias separadas un poco causarán una temperatura máxima más baja que una sola resistencia que disipe la misma potencia.

3. Para obtener mayor capacidad de voltaje. Esta es probablemente la razón en el ejemplo particular sobre el que preguntó.

4. Para obtener menor capacitancia en serie. Esto puede ser un truco útil en aplicaciones de alta frecuencia.

5. Para poder modificar un valor. En este caso, una de las resistencias representa la mayor parte del valor, como el 90%, y la otra el 10% restante. Para productos ajustados a mano de bajo volumen, la resistencia más pequeña se puede cambiar para calibración. Un cambio de relación fijo de la resistencia más pequeña da como resultado un cambio de relación más pequeño en la resistencia general, por lo que este método permite ajustar los valores de resistencia con una resolución más alta que las partes estándar disponibles.

   Sin embargo, para ser justos, este tipo de ajuste de calibración generalmente se realiza con una resistencia paralela, no una serie.

Hay condiciones en las que debe usar resistencias que no tienen una clasificación de voltaje suficiente (generalmente porque son pequeñas como SMD, etc.) Por lo tanto, use dos de ellas en serie para obtener la clasificación de voltaje para operar de manera segura.

La razón puede ser la capacidad de potencia o voltaje de la resistencia o incluso el costo. El esquema que muestra tiene dos resistencias de 33k alimentadas desde un pico de 300V (red eléctrica rectificada de 230V). Disipan un poco menos de 1W en el peor de los casos (la lámpara apagada).

Podría usar una sola resistencia de 66K 1W (se calentaría bastante) pero dos resistencias de 33K 1W serían más frías (área de superficie de disipación más grande y área de PCB para cada resistencia). También podría reducir el costo al usar resistencias de 33k 0.5W, que podrían ser más baratas que una resistencia de 66K 1W

También puede ver esto hecho donde se usan voltajes extremadamente altos (es decir, lo ve en sondas multímetro de alto voltaje) donde el voltaje de ruptura individual de una resistencia podría convertirse en un problema.

Las resistencias 66K no son fáciles de conseguir. 33K son.

Puede obtener 68K muy fácilmente (es uno de los valores de resistencia "básicos" - E6), o 62K (que es parte del rango E24). El más cercano en un rango estándar es 66.5K, que está en el rango E96. Generalmente más caros y más difíciles de encontrar, ya que se usan con menos frecuencia.

Entonces, para obtener 66K, es más fácil usar dos resistencias de 33K disponibles.

Puede leer más sobre los rangos de resistencia estándar aquí .

Otra razón para usar dos resistencias en serie es la seguridad. Una resistencia puede fallar en corto o abrirse. Si una resistencia falla, puede causar una falla catastrófica. Con dos resistencias, una falla no tiene que derribar todo el diseño.

1. La disipación de energía sería la razón más común (parece ser en este caso). Tienes dos resistencias: solo la mitad de la potencia se disipa en cada una.

2. Pero aparte de eso, puede haber otras razones extrañas / extrañas que están relacionadas con la facilidad de reelaboración en el PCB , las preferencias del ingeniero o, en casos extremos, la pereza de ingeniería .

   • facilidad de reelaboración en el PCB : si sabe que la resistencia requerida es de al menos 33k, pones 33k y otro en serie; es posible que desee ajustar la otra resistencia en algún momento para ajustar la corriente que necesita. Puede ser bastante útil una vez que obtenga el primer campo de devolución de su producto. Es bastante útil tener más resistencias rellenas y, a veces, resistencias de 0 ohmios en caso de que desee desconectar algunos circuitos.
   • preferencias de ingeniería : en algunos casos puede estar relacionado con limitaciones o ahorros de la lista de materiales; Si usa una gran cantidad de 33k en todas las placas diferentes producidas, ¿por qué obtendría una 68K? Esto sucede especialmente cuando necesitas 66k 1% precisos . Puede poner dos 33k 1% y ahorrar algunos costos.
   • finalmente , la pereza de ingeniería : tiene un símbolo de 33K a mano en su editor de esquemas y no se molesta en crear otro componente de 68K.

Tenga en cuenta que esta respuesta tiene que ver con señales de baja frecuencia y resistencias colocadas una cerca de la otra . Es una historia diferente cuando tienes una línea de transmisión y resistencias en ambos extremos que actúan como terminación.

Al usar dos resistencias ganas tres cosas en este circuito. A 230 VCA, obtiene el doble del voltaje de ruptura de las resistencias y puede manejar el doble de pérdida de potencia en las resistencias. Si desea hacer 120 VCA, simplemente conecte una de las resistencias.