Dünnschichtwiderstandsnetzwerke Genau, stabil und hochintegriert

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Für Präzisionsspannungsteiler in der Fahrzeugelektronik, der medizinischen Gerätetechnik sowie in der analogen und Präzisionsmesstechnik, bei denen es auf Genauigkeit und Stabilität ankommt, bietet Susumu die Widerstandsnetzwerke seiner RM-Serie an.

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Diese Widerstandsnetzwerke teilen Eingangsspannungen von bis zu 1000 V in unterschiedlichen Verhältnissen, entsprechend den jeweiligen Widerstandswerten.
Diese Widerstandsnetzwerke teilen Eingangsspannungen von bis zu 1000 V in unterschiedlichen Verhältnissen, entsprechend den jeweiligen Widerstandswerten.
(Bild: Susumu)

Die Widerstandsnetzwerke der RM-Serie integrieren jeweils zwei bis sechs Dünnschichtwiderstände vom Typ RG desselben Herstellers und teilen Eingangsspannungen von bis zu 1000 V in unterschiedlichen Verhältnissen, entsprechend den jeweiligen Widerstandswerten. Standardmäßig sind verschiedene Teilungsverhältnisse von 1:1 bis 1:100 erhältlich; kundenspezifische Lösungen hinsichtlich der Widerstandswerte bzw. größerer Teilungsverhältnisse, jedoch auch in Bezug auf Bauformen und interne Schaltungen sind ab der Losgröße 100 realisierbar.

Die RM-Dünnschichtwiderstandsnetzwerke sind für Nennleistungen von 0,05 bis 0,1 W je Element bzw. von 0,1 bis 0,4 W je Netzwerk ausgelegt. Die Nennwerte der Widerstände reichen von 100 Ω bis 500 kΩ. Zu den Eigenschaften der platzsparenden Komponenten zählt neben ihrer langen Lebensdauer und dem geringen Rauschen auch die Resistenz gegenüber Schadgasen.

Sowohl der relative Widerstandstemperaturkoeffizient TCR der Bauteile als auch ihre relative Widerstandstoleranz ist definierbar. Niedrige Werte beider Größen sind entscheidend, um präzise und stabile Spannungsteilungsverhältnisse zu erreichen. TCR-Werte sind bis hinab zu ±5 ppm/K (absolut) bzw. ±1 ppm/K (TCR-Tracking) möglich; die relative Widerstandstoleranz kann Werte bis hinab zu ±0,05% (absolut) bzw. ±0,01% (‚Ratio’) erreichen. Zuverlässigkeitsdaten der Bauelemente entsprechen denen der RG-Widerstandsserie; hier haben verschiedene Prüfungen über einen Zeitraum von 10.000 Stunden eine Drift von weniger als 0,1% ergeben.

Ein typisches Einsatzgebiet für Spannungsteiler, die derartige Widerstandsnetzwerke nutzen, ist die Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen. Hier tragen hohe Spannungspegel dazu bei, die Energieeffizienz zu optimieren und das Wärmemanagement zu verbessern. Messeinrichtungen benötigen die Teilerschaltungen, um hohe Eingangsspannungen für präzise und sichere Messungen auf deutlich niedrigere Pegel abzusenken.

Während die RM-Serie für Betriebstemperaturen von –55 bis 85 °C ausgelegt ist, hat Susumu für Temperaturen bis 230 °C sowie zugunsten der Lötstellenfestigkeit die Ausführung RMA im Programm – mit Gold- anstelle von Zinnkontakten. Ihr erweiterter Temperaturbereich kommt ebenfalls Anwendern in der Automobilindustrie zugute; allerdings ist hier ein deutliches Derating oberhalb von 125 °C zu beachten.

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