DE102024118186A1 - Widerstand und Betriebsverfahren dafür - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Widerstand (1), insbesondere Snubber-Shunt (1) zur Dämpfung von Spannungsspitzen, mit einem Widerstandselement (9) aus einem Widerstandsmaterial, wobei das Widerstandselement (9) einen mäanderförmigen Verlauf aufweist mit mindestens einem Umlenkungsbereich (12) mit einer Umlenkung der Stromflussrichtung. Die Erfindung sieht vor, dass das Widerstandselement (9) in dem Umlenkungsbereich (12) mindestens teilweise aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) besteht, das eine größere spezifische elektrische Leitfähigkeit aufweist als das Widerstandsmaterial, so dass der stromführende Querschnitt des Widerstandselements (9) in dem Umlenkungsbereich (12) mindestens teilweise aus dem Leitermaterial besteht.

Description

• Technisches Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstand, insbesondere einen sogenannten Snubber-Shunt zur Dämpfung von Spannungsspitzen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für einen solchen Widerstand.
• Hintergrund der Erfindung
• Aus dem Stand der Technik (z.B. DE 43 39 551 C1 ) sind elektrische Widerstände bekannt, bei denen ein mäanderförmig geführtes Widerstandselement auf einem Trägerelement angeordnet ist. Derartige Widerstände werden nicht nur zu Strommesszwecken eingesetzt, sondern auch als sogenannte Snubber-Shunts zur Dämpfung unerwünschter Schwingungen und Spannungsspitzen in der Elektrotechnik und Elektronik.
• Nachteilig bei den bekannten Snubber-Shunts mit einer mäanderförmigen Führung des Widerstandselements ist jedoch die unbefriedigende Haltbarkeit der Snubber-Shunts, insbesondere bei elektrischen Pulsbelastungen mit einem hohen Pulsstrom.
• Beschreibung der Erfindung
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Haltbarkeit von Snubber-Shunts mit einer mäanderförmigen Führung des Widerstandselements zu verbessern.
• Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Widerstand gemäß dem Hauptanspruch und ein zugehöriges Betriebsverfahren gelöst.
• Die Erfindung beruht zunächst auf der technisch-physikalischen Erkenntnis, dass die relativ geringe Haltbarkeit der bekannten Snubber-Shunts mit einem mäanderförmigen Verlauf des Widerstandselements durch Temperaturspitzen (Hot Spots) verursacht wird, die in den U-förmigen Umlenkungsbereichen des mäanderförmigen Widerstandselements entstehen. So können dort Temperaturüberhöhungen von etwa 200K gegenüber der Durchschnittstemperatur in dem Widerstandselement abseits der Umlenkungsbereiche entstehen. Diese Temperaturüberhöhungen führen zu einem entsprechenden thermischen Stress, wodurch die Haltbarkeit der bekannten Snubber-Widerstände herabgesetzt wird.
• Die Erfindung beruht weiterhin auf der technisch-physikalischen Erkenntnis, dass die störenden Temperaturüberhöhungen (Hot Spots) in dem Widerstandselement in den Umlenkungsbereichen durch eine ungleichmäßige Stromdichteverteilung verursacht werden.
• Die Erfindung sieht deshalb vor, dass das Widerstandselement in dem Umlenkungsbereich mindestens teilweise aus einem Leitermaterial besteht, das eine größere spezifische elektrische Leitfähigkeit aufweist als das Widerstandsmaterial, aus dem das Widerstandselement ansonsten besteht. Der stromführende Querschnitt des Widerstandselements besteht also bei dem erfindungsgemäßen Widerstand in dem Umlenkungsbereich mindestens teilweise aus dem Leitermaterial. Dadurch wird der durchschnittliche spezifische elektrische Widerstand im Außenbereich der Umlenkung herabgesenkt. Hierdurch wird der Strom weg vom Innenbereich der Umlenkung in den Außenbereich gelenkt, wodurch insgesamt das Widerstandselement bzw. dessen verfügbare Wärmekapazität besser ausgenutzt wird und die Verlustleistung räumlich gleichmäßiger verteilt wird.
• Bei dem erfindungsgemäßen Widerstand verläuft das Widerstandselement vorzugsweise in einer Widerstandsebene, wie es auch bei dem eingangs beschriebenen bekannten Widerstand gemäß DE 43 39 551 C1 der Fall ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige planare Widerstandsformen beschränkt. Vielmehr ist es grundsätzlich auch möglich, dass das Widerstandselement gekrümmt ist oder auf einer Zylinderfläche verläuft, um nur einige Beispiele zu nennen.
• Weiterhin ist zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Widerstand vorzugsweise eine Trägerplatte aufweist, wobei das Widerstandselement vorzugsweise auf die Trägerplatte aufgebracht ist. Beispielsweise kann das Widerstandselement durch eine Kleberschicht auf die Trägerplatte aufgebracht sein, wobei die Kleberschicht beispielsweise auch elektrisch isolierend sein kann, um das Widerstandselement gegenüber der Trägerplatte elektrisch zu isolieren. Die Trägerplatte kann also bei dem erfindungsgemäßen Widerstand wahlweise aus einem elektrisch leitfähigen Material oder aus einem elektrisch isolierenden Material (z.B. Keramik) bestehen.
• Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Trägerplatte zwei plattenförmige Anschlussteile aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) auf, um den elektrischen Strom in den Widerstand einzuleiten bzw. aus dem Widerstand auszuleiten. Zwischen den beiden plattenförmigen Anschlussteilen befindet sich hierbei vorzugsweise ein Isolierelement aus einem elektrisch isolierenden Material (z.B. Harz), um einen Stromfluss zwischen den beiden Anschlussteilen zu verhindern. Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise auch aus dem eingangs erwähnten Patent DE 43 39 551 C1 bekannt.
• Bei dem vorstehend erwähnten plattenförmigen Aufbau kann das Leitermaterial in dem Umlenkungsbereich des Widerstandselements als relativ dünne Beschichtung auf das ansonsten aus dem Widerstandsmaterial bestehende Widerstandselement aufgebracht sein. Die Beschichtung aus dem Leitermaterial weist also vorzugsweise eine Dicke von höchstens 1mm, 500µm, 250µm, 100µm oder 50µm auf, wobei die Dicke rechtwinklig zu der Widerstandsebene gemessen ist. Die Beschichtung aus dem Leitermaterial sollte jedoch hinreichend dick sein, um die störenden Temperaturüberhöhungen (Hot Spots) in dem Umlenkungsbereich in hinreichendem Maße zu verringern.
• In einer anderen Erfindungsvariante erstreckt sich das Leitermaterial in dem Umlenkungsbereich des Widerstandselements dagegen über mindestens 10%, 20%, 50%, 80% oder mindestens 90% der Dicke des Widerstandselements, wobei die Dicke rechtwinklig zu der Widerstandsebene gemessen ist. Hierbei umfasst das Leitermaterial also einen Teil der Dicke des Widerstandselements. Das Leitermaterial kann also eine Plattierung auf dem Widerstandsmaterial des Widerstandselements bilden.
• Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass sich das Leitermaterial in dem Umlenkungsbereich über die gesamte Dicke des Widerstandselements erstreckt, wobei die Dicke rechtwinklig zu der Widerstandsebene gemessen ist.
• Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass sich das Leitermaterial in dem Umlenkungsbereich über die gesamte Dicke des Widerstandselements rechtwinklig zu der Widerstandsebene erstreckt und nach oben sogar über das Widerstandsmaterial hinausragt.
• Vorstehend wurden die verschiedenen möglichen Abmessungen des Leitermaterials in dem Umlenkungsbereich rechtwinklig zu der Widerstandsebene beschrieben und zwar relativ zu dem Widerstandselement. In absoluten Werten lässt sich dagegen sagen, dass die Dicke des Leitermaterials in dem Umlenkungsbereich vorzugsweise im Bereich von 10µm-100µm, 20µm-70µm, 30µm-50µm erstreckt oder bei 40µm liegt.
• Es wurde vorstehend bereits erwähnt, dass das Widerstandselement in dem Umlenkungsbereich vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig ist und dort also eine Basis und zwei angrenzende Schenkel aufweist. In der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs kann sich das Leitermaterial über einen Teil der Breite der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs erstrecken und zwar vorzugsweise über mindestens 20%, 40%, 50%, 60%, 80% der Breite der Basis in der Widerstandsebene, wobei die Breite der Basis rechtwinklig zu der Längserstreckung der Basis gemessen ist.
• Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich in der Basis über die gesamte Breite des U-förmigen Umlenkungsbereichs in der Widerstandsebene erstreckt.
• Ferner besteht sogar die Möglichkeit, dass sich das Leitermaterial in dem Umlenkungsbereich über die gesamte Breite der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs erstreckt und sogar bis in die angrenzenden Schenkel des U-förmigen Umlenkungsbereichs hineinragt.
• Hierbei ist zu erwähnen, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich in der Basis vorzugsweise an der Außenkante befindet und sich von der Außenkante ausgehend nach innen erstreckt.
• Ferner ist zu erwähnen, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich vorzugsweise über einen Teil der Länge der Basis entlang der Stromflussrichtung erstreckt und zwar vorzugsweise über mindestens 20%, 40%, 60 % oder 80% der gesamten Länge der Basis entlang der Stromflussrichtung. Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich über die gesamte Länge der Basis entlang der Stromflussrichtung in der Widerstandsebene erstreckt.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das mäanderförmige Widerstandselement zahlreiche U-förmige Umlenkungsbereiche auf, die jeweils eine Basis und jeweils zwei angrenzende Schenkel haben. Die Basis der U-förmigen Umlenkungsbereichs liegt hierbei jeweils abwechselnd in einer von zwei parallelen geraden Außenbahnen, wobei die Außenbahnen jeweils im Bereich der Basis der U-förmigen Umlenkungsbereiche an ihrer Oberseite mit dem Leitermaterial beschichtet oder plattiert sind.
• Der erfindungsgemäße Widerstand ist vorzugsweise auf einen bestimmten Nennstrom ausgelegt, wobei sich im Betrieb bei einer Bestromung mit dem Nennstrom in den Schenkeln des U-förmigen Umlenkungsbereichs abseits der Basis eine bestimmte durchschnittliche Betriebstemperatur ausbildet. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Widerstands führt nun dazu, dass in der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs eine relativ geringe maximale Temperaturüberhöhung auftritt, die höchstens 20K, 40K, 60K, 80K oder höchstens 100K beträgt, wenn der Widerstand mit dem Nennstrom oder mit einem Pulsstrom gleich dem doppelten, dreifachen oder vierfachen Nennstrom bestromt wird.
• Ferner ist zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Widerstand auch mehrere mäanderförmige Widerstandselemente aufweisen kann, die elektrisch parallelgeschaltet und ineinander verschlungen sind. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Plattierung bzw. Beschichtung mit dem Leitermaterial jeweils dreieckig ist und zwar an den Enden der Basis der U-förmigen Umlenkungsbereiche.
• Allgemein ist zu erwähnen, dass die Erfindung hinsichtlich des Leitermaterials nicht auf ein bestimmtes Leitermaterial beschränkt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Leitermaterial um eines der folgenden Materialien handeln:
• • Kupfer oder eine Kupferlegierung,
• • Aluminium oder eine Aluminiumlegierung,
• • Nickel oder eine Nickellegierung,
• • Zinn oder eine Zinnlegierung,
• • Silber oder eine Silberlegierung,
• • Chrom oder eine Chromlegierung.
• Darüber hinaus ist allgemein zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Widerstand vorzugsweise als Folienwiderstand und als SMD-Widerstand (SMD: Surface Mounted Device) ausgebildet ist.
• Ferner ist allgemein auch zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Widerstand vorzugsweise einen Widerstandswert aufweist, der im Bereich von 1mΩ-1kΩ liegt.
• Weiterhin ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung hinsichtlich des Widerstandsmaterials nicht auf eine bestimmte Widerstandslegierung beschränkt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Widerstandsmaterial jedoch um eine der folgenden Widerstandslegierungen:
• • Kupfer-Mangan-Nickellegierung, insbesondere CuMn12Ni oder CumN25-10,
• • Kupfer-Mangan-Zinn-Legierung, insbesondere CuMn7Sn,
• • Nickel-Chrom-Legierung,
• • Zinn-Legierung,
• • Kupfer-Nickel-Zinn-Legierung.
• Ferner ist zu erwähnen, dass der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff eines Umlenkungsbereichs vorzugsweise eine U-förmige Umkehr der Stromrichtung vorsieht, d.h. mit einer Richtungsänderung von 180°. Es ist jedoch im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Stromrichtung in dem Umlenkungsbereich lediglich eine Richtungsänderung erfährt, die einen Winkel von weniger als 180° einschließt.
• Schließlich ist noch zu erwähnen, dass die Erfindung auch ein entsprechendes Betriebsverfahren umfasst, bei dem in den Umlenkungsbereichen nur eine relativ geringe Temperaturüberhöhung auftritt, um die Haltbarkeit des Widerstands zu verbessern.
• Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• 1 zeigt eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Snubber-Widerstands mit einem mäanderförmigen Verlauf des Widerstandselements.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung eines U-förmigen Umlenkungsbereichs des Widerstandselements bei dem Snubber-Widerstand gemäß 1.
• 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 und 2 mit zwei mäanderförmigen Widerstandselementen.
• Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
• Im Folgenden wird nun zunächst das in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Snubber-Widerstands 1 beschrieben.
• Vorab zu erwähnen, dass der Snubber-Widerstand 1 die Aufgabe hat, Spannungsspitzen zu dämpfen. Hierzu kann der Snubber-Widerstand 1 auf zwei Kontaktflächen 2, 3 einer Leiterplatte montiert werden, wobei auf der Leiterplatte auch Leiterbahnen 4, 5 verlaufen, um einen elektrischen Strom I in den Snubber-Widerstand 1 einzuleiten bzw. aus dem Snubber-Widerstand 1 auszuleiten.
• Der erfindungsgemäße Snubber-Widerstand 1 weist zunächst zwei plattenförmige Anschlussteile 6, 7 auf, wobei der elektrische Strom I über das Anschlussteil 6 in den Snubber-Widerstand 1 eingeleitet wird, während der elektrische Strom I über das Anschlussteil 7 wieder aus dem Snubber-Widerstand 1 ausgeleitet wird.
• Zwischen den beiden plattenförmigen Anschlussteilen 6, 7 befindet sich ein Isolationselement 8 aus einem elektrisch isolierenden Material (z.B. Hartz), um einen Stromfluss zwischen den beiden plattenförmigen Anschlussteilen 6, 7 zu verhindern.
• Auf die Oberseite der plattenförmigen Anschlussteile 6, 7 und des Isolationselements 8 ist ein mäanderförmiges Widerstandselement 9 aufgebracht, wobei das mäanderförmige Widerstandselement 9 mittels einer elektrisch isolierenden Kleberschicht auf die Oberseite der plattenförmigen Anschlussteile 6, 7 und des Isolationselements 8 aufgeklebt ist.
• An den Enden des mäanderförmigen Widerstandselements 9 befinden sich zwei Kontaktschienen 10, 11, die das mäanderförmige Widerstandselement 9 mit dem plattenförmigen Anschlussteil 6 bzw. mit dem plattenförmigen Anschlussteile 7 verbinden.
• Das mäanderförmige Widerstandselement 9 weist hierbei zahlreiche U-förmige Umlenkungsbereiche 12 auf, die im Detail in 2 dargestellt sind und jeweils eine Basis 13 und zwei Schenkel 14, 15 umfassen.
• Die Erfindung sieht vor, dass die Basis 13 der U-förmigen Umlenkungsbereiche 12 jeweils mit einer Plattierung 16 aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) belegt ist, um die beim Stand der Technik störenden Temperaturüberhöhungen (Hotspots) in den U-förmigen Umlenkungsbereichen 12 zu vermeiden.
• Die Plattierung 16 aus dem Leitermaterial (z.B. Kupfer) erstreckt sich hierbei von einer Außenkante 17 ausgehend über eine bestimmte Breite c nach innen. Die Basis 13 des U-förmigen Umlenkungsbereichs 12 besteht also auf der Breite c teilweise aus dem Leitermaterial und auf dem Rest ihrer Breite e aus dem eigentlichen Widerstandsmaterial.
• Weiterhin ist aus 2 ersichtlich, dass sich die Plattierung 16 aus dem Leitermaterial (z.B. Kupfer) nur über einen Teil der Dicke der Basis 13 des U-förmigen Umlenkungsbereichs 12 erstreckt und zwar über eine Dicke d, während die restliche Dicke a der Basis 13 des U-förmigen Umlenkungsbereichs 12 aus dem Widerstandsmaterial besteht. Zwischen der Dicke der Basis 13 im Bereich der Plattierung 16 und der Dicke der Basis 13 neben der Plattierung 16 besteht also eine Dickendifferenz b. Beispielsweise kann die Plattierung 16 aus dem Leitermaterial (z.-B. Kupfer) eine Dicke d=40µm haben.
• Weiterhin ist aus 2 ersichtlich, dass sich die Plattierung 16 aus dem Leitermaterial (z.B. Kupfer) über die gesamte Länge der Basis 13 des U-förmigen Umlenkungsbereichs 12 erstreckt.
• Schließlich zeigt 1 zwei parallele, gerade Außenbahnen 18, 19, wobei die Basis 13 der U-förmigen Umlenkungsbereiche 12 jeweils abwechselnd auf einer dieser beiden Außenbahnen 18, 19 liegt. Die Plattierung 16 liegt dann entsprechend ebenfalls jeweils abwechselnd auf einer dieser beiden Außenbahnen 18, 19.
• 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 und 2, wobei diese Abwandlung teilweise mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
• Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass hierbei zwei mäanderförmige Widerstandselemente 9.1, 9.2 vorgesehen sind, wobei die beiden mäanderförmigen Widerstandselemente 9.1, 9.2 elektrisch parallelgeschaltet sind.
• In den U-förmigen Umlenkungsbereichen der mäanderförmigen Widerstandselemente 9.1, 9.2 sind hierbei ebenfalls Plattierungen 16.1 bzw. 16.2 aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) aufgebracht. Auf der Außenseite sind die Plattierungen 16.1 aus dem Leitermaterial (z.B. Kupfer) jeweils dreieckig in der Aufsicht, während die Plattierungen 16.2 an der Innenseite jeweils im Wesentlichen rechteckig sind. Die dreieckige Gestaltung der Plattierungen 16.1 ist herstellungstechnisch günstig.
• Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.
• Bezugszeichenliste

1

Snubber-Widerstand

2

Kontaktfläche auf der Leiterplatte zum Einleiten des Stroms in den Widerstand

3

Kontaktfläche auf der Leiterplatte zum Ausleiten des Stroms aus dem Widerstand

4

Leiterbahn auf der Leiterplatte zum Einleiten des Stroms in den Widerstand

5

Leiterbahn auf der Leiterplatte zum Ausleiten des Stroms aus dem Widerstand

6

Plattenförmiges Anschlussteil zum Einleiten des Stroms in den Widerstand

7

Plattenförmiges Anschlussteil zum Ausleiten des Stroms aus dem Widerstand

8

Isolationselement zur Verhinderung eines Stromflusses zwischen den Anschlussteilen

9

Mäanderförmiges Widerstandselement

9.1, 9.2

Mäanderförmige Widerstandselemente

10, 11

Kontaktschienen zur elektrischen Kontaktierung der Enden des mäanderförmigen Widerstandselements

12

Umlenkungsbereich mit Umlenkung der Stromflussrichtung

13

Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

14, 15

Schenkel des U-förmigen Umlenkungsbereichs

16

Plattierung mit einem Leitermaterial

16.1

Dreieckige Plattierungen mit dem Leitermaterial

16.2

Rechteckige Plattierungen mit dem Leitermaterial

17

Außenkante der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

18, 19

Außenbahnen des Widerstands mit der Basis der U-Förmigen Umlenkungsbereiche

a

Dicke des Widerstandsmaterials in der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

b

Dickenunterschied zwischen Schenkel und Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

c

Breite des Leitermaterials in der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

d

Dicke des Leitermaterials in der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

e

Breite der Basis des U-förmigen Umlenkungsbereichs

I

Strom durch den Widerstand

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 43 39 551 C1 [0002, 0009, 0011]

Claims (16)

1. Widerstand (1), insbesondere Snubber-Shunt (1) zur Dämpfung von Spannungsspitzen, mit a) einem Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) aus einem Widerstandsmaterial, wobei das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) einen mäanderförmigen Verlauf aufweist mit mindestens einem Umlenkungsbereich (12) mit einer Umlenkung der Stromflussrichtung, dadurch gekennzeichnet, b) dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) in dem Umlenkungsbereich (12) mindestens teilweise aus einem Leitermaterial besteht, das eine größere spezifische elektrische Leitfähigkeit aufweist als das Widerstandsmaterial, so dass der stromführende Querschnitt des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) in dem Umlenkungsbereich (12) mindestens teilweise aus dem Leitermaterial besteht.
2. Widerstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) in einer Widerstandsebene verläuft.
3. Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Widerstand (1) eine Trägerplatte (6, 7, 8) aufweist, b) dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) auf die Trägerplatte (6, 7, 8) aufgebracht ist, c) dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) vorzugsweise durch eine Kleberschicht auf die Trägerplatte (6, 7, 8) aufgeklebt ist, d) dass die Kleberschicht vorzugsweise elektrisch isolierend ist und das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) gegenüber der Trägerplatte (6, 7, 8) elektrisch isoliert, e) dass die Trägerplatte (6, 7, 8) vorzugsweise folgendes aufweist: e1) ein plattenförmiges erstes Anschlussteil (6) aus einem Leitermaterial, insbesondere zum Einleiten des Stroms (I) in den Widerstand (1), e2) ein plattenförmiges zweites Anschlussteil (7) aus einem Leitermaterial, insbesondere zum Ausleiten des Stroms (I) aus dem Widerstand (1), und e3) ein Isolierelement (8) zwischen dem ersten Anschlussteil (6) und dem zweiten Anschlussteil (6) zur Verhinderung eines Kurzschlusses zwischen dem ersten Anschlussteil (6) und dem zweiten Anschlussteil (7).
4. Widerstand (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Leitermaterial in dem in dem Umlenkungsbereich (12) des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) a) als Beschichtung über höchstens 1mm, 500µm, 250µm, 100µm oder 50µm der Dicke des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) rechtwinklig zu der Widerstandsebene erstreckt, oder b) über mindestens 10%, 20%, 50%, 80% oder mindestens 90% der Dicke des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) rechtwinklig zu der Widerstandsebene erstreckt, insbesondere als Plattierung (16), oder c) über die gesamte Dicke des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) rechtwinklig zu der Widerstandsebene erstreckt, insbesondere als Plattierung (16,) oder d) über die gesamte Dicke des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) rechtwinklig zu der Widerstandsebene erstreckt und nach oben über das Widerstandsmaterial hinausragt, insbesondere als Plattierung (16).
5. Widerstand (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Leitermaterial in dem Umlenkungsbereich (12) rechtwinklig zu der Widerstandsebene über eine Dicke von 10µm-100µm, 20µm-70µm, 30µm-50µm oder 40µm erstreckt.
6. Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) in dem Umlenkungsbereich (12) im Wesentlichen U-förmig ist mit einer Basis (13) und zwei angrenzenden Schenkeln (14, 15).
7. Widerstand (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich (12) in der Basis (13) a) über einen Teil der Breite der Basis (13) des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) in der Widerstandsebene erstreckt und zwar vorzugsweise mindestens 20%, 40%, 50% 60%, 80% der Breite der Basis (13) in der Widerstandsebene, oder b) über die gesamte Breite des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) in der Widerstandsebene erstreckt, oder c) über die gesamte Breite des Widerstandselements (9; 9.1, 9.2) in der Widerstandsebene erstreckt und bis in die angrenzenden Schenkel (14, 15) des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) hineinragt.
8. Widerstand (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich (12) in der Basis (13) von einer Außenkante des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) ausgehend nach innen erstreckt.
9. Widerstand (1) nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Leitermaterial in dem U-förmigen Umlenkungsbereich (12) über mindestens 20%, 40%, 60%, 80% oder sogar über die gesamte Länge der Basis (13) entlang der Stromflussrichtung in der Widerstandsebene erstreckt.
10. Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das mäanderförmige Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) in einer Widerstandsebene verläuft, und b) dass das mäanderförmige Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) mehrere U-förmige Umlenkungsbereiche (12) aufweist mit jeweils einer Basis (13) und jeweils zwei angrenzenden Schenkeln (14, 15), c) dass das mäanderförmige Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) zwei parallele gerade Außenbahnen aufweist, wobei die Basis (13) der U-förmigen Umlenkungsbereiche (12) abwechselnd in einer der beiden Außenbahnen liegt, und d) dass die Außenbahnen mit der Basis (13) der einzelnen U-förmigen Umlenkungsbereiche (12) an ihrer Oberseite mit dem Leitermaterial beschichtet sind.
11. Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Widerstand (1) auf einen vorgegebenen Nennstrom ausgelegt ist, b) dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) in den Schenkeln (14, 15) des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) eine bestimmte durchschnittliche Betriebstemperatur annimmt, wenn der Widerstand (1) mit dem Nennstrom bestromt wird, und c) dass das Widerstandselement (9; 9.1, 9.2) in der Basis (13) des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) gegenüber der Betriebstemperatur eine maximale Temperaturerhöhung von höchstens 20K, 40K, 60K, 80K oder 100K zeigt, wenn der Widerstand (1) bestromt wird c1) mit dem Nennstrom und/oder c2) mit einem Pulsstrom, der gleich dem doppelten, dreifachen oder vierfachen Nennstrom ist.
12. Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Widerstand (1) mehrere mäanderförmige Widerstandselemente (9.1, 9.2) aufweist, b) dass die mäanderförmigen Widerstandselemente (9.1, 9.2) elektrisch parallel geschaltet sind, und/oder c) dass die mäanderförmigen Widerstandselemente (9.1, 9.2) ineinander verschlungen sind.
13. Widerstand (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, a) dass die mäanderförmigen Widerstandselemente (9.1, 9.2) jeweils mehrere U-förmige Umlenkungsbereiche (12) aufweisen, b) dass die einzelnen U-förmigen Umlenkungsbereiche (12) jeweils eine Basis (13) und zwei angrenzende Schenkel (14, 15) aufweisen, und c) dass bei den außenliegenden U-förmigen Umlenkungsbereichen (12) das Leitermaterial jeweils in zwei dreckigen Bereichen (16.1) auf die Enden der Basis (13) der U-förmigen Umlenkungsbereiche (12) aufgebracht ist.
14. Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Leitermaterial eines der folgenden Materialien ist: a1) Kupfer oder eine Kupferlegierung, a2) Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, a3) Nickel oder eine Nickellegierung a4) Zinn oder eine Zinnlegierung, a5) Silber oder eine Silberlegierung, a6) Chrom oder eine Chromlegierung, und/oder b) dass der Widerstand (1) ein Folienwiderstand ist, und/oder c) dass der Widerstand (1) einen Widerstandswert aufweist, der c1) größer ist als 1 mΩ, 2 mΩ, 5 mΩ, 10 mΩ, 20 mΩ oder 50 mΩ, und/oder c2) kleiner ist als 1 kΩ, 500 Ω, 250 Ω, 100 Ω, 50 Ω, 25 Ω, 10 Ω oder 5 Ω, und/oder d) dass das Widerstandsmaterial eine Widerstandslegierung ist, insbesondere eine d1) Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, insbesondere CuMn12Ni oder CuMnNi 25-10, oder d2) eine Kupfer-Mangan-Zinn-Legierung, insbesondere CuMn7Sn, oder d3) eine Nickel-Chrom-Legierung, oder d4) eine Zinn-Legierung, d5) Kupfer-Nickel-Zinn-Legierung, und/oder e) dass der Widerstand (1) ein SMD-Widerstand (1) ist, und/oder f) dass das Leitermaterial plattenförmig auf das Widerstandsmaterial aufgebracht ist.
15. Betriebsverfahren für einen Widerstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Widerstand (1) mit einem vorgegebenen Nennstrom bestromt wird, so dass sich in den Schenkeln (14, 15) des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) eine bestimmte durchschnittliche Betriebstemperatur und in der Basis (13) des U-förmigen Umlenkungsbereichs (12) eine bestimmte maximale Temperaturerhöhung gegenüber der durchschnittlichen Betriebstemperatur in den Schenkeln (14, 15) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Temperaturerhöhung gegenüber der Betriebstemperatur höchstens 20K, 40K, 60K, 80K oder 100K beträgt.
16. Betriebsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Temperaturerhöhung gegenüber der Betriebstemperatur höchstens 20K, 40K, 60K, 80K oder 100K beträgt, wenn der Widerstand (1) mit einem Pulsstrom bestromt wird, der gleich dem doppelten, dreifachen oder vierfachen Nennstrom ist.