RU2086026C1

RU2086026C1 - Variable resistor unit

Info

Publication number: RU2086026C1
Application number: RU94020105A
Authority: RU
Inventors: С.Я. Выренков; Н.Е. Песков; Г.К. Пилецкий; В.Ф. Шумилин
Original assignee: Песков Николай Евгеньевич
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1997-07-27
Also published as: RU94020105A

Abstract

FIELD: electric engineering, radio engineering. SUBSTANCE: device has resistor element, which is designed as at least two layers with two stationary current contacts which are connected to this layer. Said current contacts are designed as plate from heat-conducting current-conducting material. Resistor element is located on plate so that its layers are located above each other and at least one layer is shaped as trapezium with straight or curved sides. Material of layer which is applied directly on plate has specific three-dimensional resistance of at least factor of two greater than specific three-dimensional resistance of second layer which is located over first one. First resistor layer may be located in grove which is provided on plate. Sides of trapezoid may be shaped as pieces of 2-power polynomials. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электрическому оборудованию, в частности к регулируемым резисторам, используемым в различных радиоэлектронных устройствах. The invention relates to electrical equipment, in particular to adjustable resistors used in various electronic devices.

Узел известных в настоящее время переменных резисторов поверхностного типа, содержащий резистивный элемент, является их основным элементом. Этот узел представляет собой собственно резистивный элемент, выполненный в виде слоя резистива, и соединенные с ним токовые контакты (неподвижные и подвижный) [1] Изменение сопротивления между неподвижными и подвижным контактами резистивного элемента осуществляется в соответствии с характеристиками, которые обеспечиваются конструкцией резистивного элемента: то или иное количество слоев с различным удельным сопротивлением, расположенных в одной плоскости и контактирующих между собой через свои торцы. Некоторые случаи практики требуют использования малогабаритных резисторов со сравнительно большой мощностьюпорядка (1,0 5,0) Вт рассеяния. Однако узлы, содержащие резистивные элементы, резисторов поверхностного типа с увеличением их мощности рассеяния должны иметь сравнительно большие габариты и сложную конструкцию. Так, например, для улучшения теплоотвода в некоторых конструкциях под подложку, на которой размещен резистивный элемент, подкладывается медная шайба [1]
Задача изобретения создание такого узла переменного со сравнительно большой мощностью рассеяния резистора, который бы имел сравнительно малые габаритные размеры и простую конструкцию.A node of currently known surface-type variable resistors containing a resistive element is their main element. This node is a resistive element itself, made in the form of a resistive layer, and the current contacts connected to it (fixed and movable) [1] The resistance between the fixed and movable contacts of the resistive element is changed in accordance with the characteristics provided by the design of the resistive element: or another number of layers with different resistivity, located in the same plane and in contact with each other through their ends. Some practice cases require the use of small-sized resistors with a relatively high power of the order of (1.0 5.0) W dissipation. However, nodes containing resistive elements, surface-type resistors with an increase in their dissipation power should have a relatively large size and complex structure. So, for example, to improve heat dissipation in some designs, a copper washer is placed under the substrate on which the resistive element is placed [1]
The objective of the invention is the creation of such a variable node with a relatively large dissipation power of the resistor, which would have a relatively small overall dimensions and simple design.

Задача решается тем, что в узле переменного резистора, содержащем резистивный элемент, выполненный, по меньшей мере, из двух слоев, с двумя связанными с ним неподвижными контактами, согласно изобретению, контакты выполнены в виде пластины из теплопроводного и электропроводного материала, а резистивный элемент размещен на пластине таким образом, что его слои расположены один на другом, и один из слоев или оба слоя имеют в плане трапецеидальную форму с прямыми или кривыми боковыми сторонами, причем материал первого слоя, нанесенного непосредственно на пластину, имеет удельное объемное электрическое сопротивление по меньшей мере в два раза больше, чем удельное объемное электрическое сопротивление материала второго слоя, размещенного на первом. The problem is solved in that in the node of the variable resistor containing the resistive element, made of at least two layers, with two fixed contacts connected with it, according to the invention, the contacts are made in the form of a plate of heat-conducting and electrically conductive material, and the resistive element is placed on the plate in such a way that its layers are arranged one on top of the other, and one of the layers or both layers are trapezoidal in shape with straight or curved sides, the material of the first layer being applied directly on the plate, has a specific volumetric electric resistance of at least two times greater than the specific volumetric electric resistance of the material of the second layer placed on the first.

В соответствии с изобретением боковые стороны формы плана могут быть выполнены в виде участков кривых второго порядка. Такое выполнение резистивных слоев позволяет изготовить переменных резистор с тем или иным законом изменения электрического сопротивления. In accordance with the invention, the sides of the plan shape can be made in the form of sections of second-order curves. This embodiment of the resistive layers allows the manufacture of variable resistors with one or another law of change in electrical resistance.

В соответствии также с изобретением в пластине может быть выполнено углубление, в котором размещен первый резистивный слой. In accordance with the invention, a recess may also be formed in the plate in which the first resistive layer is placed.

На фиг. 1 изображены варианты выполнения предлагаемого узла переменного резистора в соответствии в п. 1 формулы: варианты вида сверху и продольный и поперечный разрезы; на фиг. 2 вариант выполнения предлагаемого узла переменного резистора в соответствии в п. 2 формулы, вид сверху; на фиг. 3 - поперечный разрез варианта выполнения предлагаемого узла переменного резистора в соответствии с п. 3 формулы; на фиг. 4 вариант выполнения предлагаемого узла переменного функционального резистора, вид сверху. In FIG. 1 shows embodiments of the proposed variable resistor assembly in accordance with paragraph 1 of the formula: top view variants and longitudinal and transverse sections; in FIG. 2 embodiment of the proposed variable resistor assembly in accordance with paragraph 2 of the formula, top view; in FIG. 3 is a cross-sectional view of an embodiment of the proposed variable resistor assembly in accordance with paragraph 3 of the formula; in FIG. 4 embodiment of the proposed site variable functional resistor, top view.

Узел переменного резистора (фиг. 1) состоит из электропроводной пластины 1, на которой размещен резистивный элемент, выполненный из двух слоев: первый 2 и второй 3. В качестве материала для изготовления пластины 1 может быть выбран металл, имеющий сравнительно большую теплопроводность, например, медь, алюминий и т.п. The variable resistor assembly (Fig. 1) consists of an electrically conductive plate 1, on which a resistive element is made, made of two layers: the first 2 and second 3. As a material for manufacturing the plate 1, a metal having a relatively high thermal conductivity can be selected, for example, copper, aluminum, etc.

Второй слой 3 или оба слоя 3 и 2 в плане имеют трапецеидальную форму (неравнобочные, равнобочная трапеции) с прямыми или кривыми боковыми сторонами; удельное объемное электрическое сопротивление слоя 3 имеет величину, по меньшей мере, в два раза меньшую, чем первого слоя 3 будет иметь величину в менее чем два раза меньшую, чем первого слоя 2, то работоспособность узла будет определяться более геометрическими размерами слоев, чем соотношением их удельных объемных электрических сопротивлений, что может привести к увеличению габаритов узла. Указанное предлагаемое соотношение величин удельного объемного электрического сопротивления можно реализовать путем выбора размеров и подбора материалов резистивных слоев 2 и 3. В качестве материала для резистивных слоев может быть выбран любой материал, который уже известен для изготовления резистивных слоев. В частности, в качестве материала резистивных слоев можно использовать резистивные пасты (ТУ 11-ЕТО.035.213 ТУ-85). The second layer 3 or both layers 3 and 2 in the plan have a trapezoidal shape (unequal, equilateral trapezoid) with straight or curved sides; the volumetric electrical resistivity of layer 3 has a value of at least two times less than the first layer 3 will have a value less than two times less than the first layer 2, then the performance of the node will be determined by the more geometric dimensions of the layers than their ratio volumetric electrical resistivity, which can lead to an increase in the dimensions of the node. The indicated proposed ratio of the values of the specific volume electric resistivity can be realized by choosing the sizes and material selection of the resistive layers 2 and 3. Any material that is already known for the manufacture of resistive layers can be selected as the material for the resistive layers. In particular, resistive pastes (TU 11-ETO.035.213 TU-85) can be used as the material of resistive layers.

Подвижный контакт (на фиг. не показан) имеет возможность перемещения по поверхности слоя 3; наиболее целесообразно перемещать подвижный контакт вдоль высоты трапецеидальной формы плана. Токосъем с пластины 1 может быть реализован различными известными конструкциями. A movable contact (not shown in FIG.) Has the ability to move along the surface of layer 3; it is most advisable to move the movable contact along the height of the trapezoidal shape of the plan. Current collection from the plate 1 can be implemented by various known designs.

Боковые стороны формы плана слоев 2 и 3 могут иметь форму участков кривых второго порядка, например, дуг окружности (фиг. 2). Угол наклона боковых сторон трапеции или форма боковых сторон плана слоев 2 и 3 определяют закон изменения сопротивления. В пластине 1, на широкой ее поверхности, может быть выполнено углубление, в котором может быть размещен первый слой 2 (фиг. 3). The sides of the plan shape of the layers 2 and 3 may have the form of sections of second-order curves, for example, circular arcs (Fig. 2). The angle of inclination of the sides of the trapezoid or the shape of the sides of the plan of layers 2 and 3 determine the law of change of resistance. In the plate 1, on its wide surface, a recess can be made in which the first layer 2 can be placed (Fig. 3).

Хотя на чертежах пластина 1 предлагаемого узла показана выполненной прямоугольной, однако, она может иметь и иные формы, например, кольцевого, круглого или эллиптического сектора. При этом резистивный элемент должен быть также выполнен дугообразным (по круглой или эллиптической дуге). Although in the drawings, the plate 1 of the proposed site is shown made rectangular, however, it can also have other shapes, for example, an annular, round or elliptical sector. In this case, the resistive element must also be made arcuate (in a round or elliptical arc).

На основе описываемого изобретения могут быть созданы и другие конструкции узлов переменного резистора. Эти узлы, в свою очередь, позволят создать функциональные переменные резисторы (фиг. 4 виды сверху, оцифровка элементов соответствует оцифровке элементов на фиг. 1, 2). Based on the described invention can be created and other designs of variable resistor nodes. These nodes, in turn, will allow you to create functional variable resistors (Fig. 4 top view, the digitization of the elements corresponds to the digitization of the elements in Fig. 1, 2).

Предлагаемый узел может быть изготовлен известными технологиями. Наиболее целесообразно изготавливать узлы пленочной технологией: резистивные составы можно нанести наливом, сеткографией, пульверизацией и т.п. Точно выдерживая технологический режим, можно легко достичь хорошей воспроизводимости электрического сопротивления резистивного элемента узла. The proposed site can be manufactured by known technologies. It is most expedient to make units using film technology: resistive compositions can be applied in bulk, networkography, pulverization, etc. Exactly maintaining the technological mode, it is easy to achieve good reproducibility of the electrical resistance of the resistive element of the node.

При работе предлагаемого узла переменного резистора конец подвижного контакта контактирует со слоем 3. При перемещении подвижного контакта электрическое сопротивление между подвижным контактом и пластиной 1 изменяется в зависимости от величины расстояния между боковыми сторонами трапецеидальной формы взятого на уровне относительно оснований трапецеидальной формы точки контактирования подвижного контакта со слоем 3. Выделяемое резистивными слоями 2 и 3 тепло передается пластине 1 и рассеивается с ее поверхности. During the operation of the proposed variable resistor assembly, the end of the movable contact is in contact with layer 3. When moving the movable contact, the electrical resistance between the movable contact and the plate 1 changes depending on the distance between the sides of the trapezoidal shape taken at a level relative to the bases of the trapezoidal shape of the contact point of the movable contact with the layer 3. The heat released by the resistive layers 2 and 3 is transferred to the plate 1 and scattered from its surface.

Предложенная конструкция узла переменного резистора может быть размещена непосредственно на печатной плате радиоэлектронного устройства, режим работы которого регулируется путем изменения электрического сопротивления. The proposed design of the variable resistor assembly can be placed directly on the printed circuit board of the electronic device, the mode of operation of which is regulated by changing the electrical resistance.

Claims

1. A variable resistor assembly comprising a fixed contact having a plate and a resistive element located on it, consisting of two conductive layers located one on top of the other, the layer materials have different resistivities, and a movable current contact mounted to move along the upper resistive layer element, characterized in that the plate is made of thermally conductive conductive material, the upper conductive layer is made with a variable width and the material of the lower layer is resist vnogo element has a specific electrical volume resistivity of at least two times greater than the specific volume electric resistance of the upper layer material.

2. The node according to claim 1, characterized in that the plate has a recess in which the bottom layer of the resistive element is placed.