УЗЕЛ ПЕРЕМЕННОГО РЕЗИСТОРА Российский патент 1997 года по МПК H01C10/00 

Изобретение относится к электрическому оборудованию, в частности к регулируемым резисторам, используемым в различных радиоэлектронных устройствах.

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.

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.

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.

В соответствии также с изобретением в пластине может быть выполнено углубление, в котором размещен первый резистивный слой.

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.

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.

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).

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.

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).

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).

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).

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.

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.

Предложенная конструкция узла переменного резистора может быть размещена непосредственно на печатной плате радиоэлектронного устройства, режим работы которого регулируется путем изменения электрического сопротивления.

Использование: изобретение относится к электрическому оборудованию, в частности к регулируемым резисторам, и может быть использовано в различных радиоэлектронных устройствах. Сущность изобретения: узел переменного резистора содержит резистивный элемент, выполненный по меньшей мере из двух слоев с двумя связанными с ним неподвижными токовыми контактами, выполненными в виде пластины из теплопроводного электропроводного материала, причем резистивный элемент размещен на пластине таким образом, что его слои расположены один на другом, и один из слоев или оба имеют в плане трапецеидальную форму с прямыми или кривыми боковыми сторонами. Материал первого нанесенного непосредственно на пластину слоя имеет удельное объемное электрическое сопротивление по меньшей мере в два раза больше, чем удельное объемное электрическое сопротивление материала второго слоя, размещенного на первом. Первый резистивный слой может быть расположен в углублении, выполненном в пластине, а боковые стороны трапецеидальной формы могут быть выполнены в виде участков кривых второго порядка. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Узел переменного резистора, содержащий неподвижный контакт, имеющий пластину и расположенный на ней резистивный элемент, состоящий из двух токопроводящих слоев, расположенных один на другом, материалы слоев имеют различные удельные сопротивления, и подвижный токовый контакт, установленный с возможностью перемещения по верхнему слою резистивного элемента, отличающийся тем, что пластина выполнена из теплопроводного электропроводного материала, верхний токопроводящий слой выполнен с переменной шириной и материал нижнего слоя резистивного элемента имеет удельное объемное электрическое сопротивление по меньшей мере в два раза больше, чем удельное объемное электрическое сопротивление материала верхнего слоя. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что в пластине выполнено углубление, в котором размещен нижний слой резистивного элемента.