Типы резисторов и их применение: Страница не найдена | Практическая электроника

Содержание

Резисторы. Виды резисторов - Основы электроники

Одной из характеристик любого электрического элемента является сопротивление. Однако только у одного электрорадиоэлемента эта характеристика является единственной. Этот электрорадиоэлемент называется резистором. Резисторы включаются в цепь специально для того что бы оказывать заданное сопротивление току в этой цепи. То есть резистор - элемент вносящий в цепь сопротивление.
Рассмотрим виды резисторов.
В настоящее время существует множество видов резисторов. Основные виды резисторов показаны на рисунке 1.

 

Рисунок 1.Виды резисторов.

По характеру изменения сопротивления различают следующие виды резисторов.
Постоянные резисторы - их сопротивление всегда является константой, за исключением изменения сопротивления вследствие воздействия различных климатических факторов. Это самый распространенный вид резисторов.
Следующий вид резисторов называется переменные резисторы. У переменных резисторов сопротивление можно менять в определенном диапазоне. Переменные резисторы бывают регулировочными и подстроечными. Регулировочные переменные резисторы служат для оперативного изменения сопротивления, подстроечные обычно для отладки различных параметров схем.

По назначению резисторы можно отнести к следующим видам: резисторы общего назначения и резисторы специального назначения.
Резисторы общего назначения – используются в качестве нагрузок активных элементов, делителей, поглотителей, элементов фильтров, в цепях формирования импульсов и т. д. Диапазон сопротивлений резисторов общего назначения лежит в пределах 1 Ом – 10МОм, номинальные мощности рассеяния – 0,125- 100 Вт.
К резисторам специального назначения относятся прецизионные и сверхпрецизионные, высокочастотные, высоковольтные и высокомегаомные резисторы.
Прецизионные и сверхпрецизионные резисторы характеризуются высокой стабильностью параметров и высокой точностью изготовления. Эти резисторы применяются в основном в измерительных приборах, в системах автоматики и т. д.
Высокочастотные резисторы характеризуются малой собственной индуктивностью и емкостью и применяются в высокочастотных цепях, кабелях и волноводах.
Высоковольтные резисторы применяются в схемах с большими значениями напряжения (от единиц до десятков киловольт).
Высокомегаомные резисторы имеют широкий диапазон номинальных сопротивлений от десятков мегаом до единиц тераом. Высокомегаомные резисторы применяются в схемах с рабочим напряжением до 400 вольт и работают в режиме малых токов.
У резисторов кроме основного параметра – сопротивления, существует ряд других параметров. Одним их таковых является допуск или максимальное допустимое отклонение сопротивления от номинального. Допуск это разница между действительным и номинальным значением сопротивления резистора. Допустимое отклонение выражается в процентах. Резисторы общего назначения выпускаются с допустимым отклонением ±20%, ±10%, ±5%, ±2% и ±1%. Прецизионные резисторы выпускаются с допусками меньше 1%. Обычно в большинстве электронных устройств достаточно применять резисторы с допуском 10%.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Виды резисторов (что необходимо знать о резисторах?)

Резистор: кусочек материала, сопротивляющийся прохождению электрического тока. К обоим концам присоединены клеммы. И всё. Что может быть проще?

Оказывается, что это совсем не просто. Температура, ёмкость, индуктивность и другие параметры играют роль в превращении резистора в довольно сложный компонент. И использовать его в схемах можно по-разному, но мы сконцентрируемся на разных видах резисторов фиксированного номинала, на том, как их делают и как они могут пригодиться в разных случаях.

Начнём с самого простого и старого.

Углеродные композиционные резисторы

Углеродный композит в проигрывателе

Их часто называют «старыми» резисторами. Они широко применялись в 1960-х, но с появлением других типов резисторов и благодаря достаточно большой себестоимости, их использование сейчас ограничено. Они состоят из смеси керамического порошка с углеродом, связанных при помощи смолы. Углерод хорошо проводит ток, и чем больше его в смеси, тем меньше сопротивление. Провода присоединяются с концов. Они покрываются краской или пластиком, служащими изоляцией, а сопротивление и допуск обозначаются цветными полосками.

Сопротивление таких резисторов можно перманентно изменить, подвергнув их высокой влажности, высокому напряжению или перегреву. Допуск составляет 5% или более. Это просто твёрдый цилиндр с хорошими высокочастотными характеристиками. Также они хорошо переносят перегрев, несмотря на свой малый размер, и всё ещё используются в блоках питания и сварочных контроллерах.

Однако их возраст не остановил меня от использования мешка таких транзисторов, купленных мною в комиссионке с целью изготовления различных сопротивлений, которые были нужны мне для моего проекта муз. проигрывателя 555. На фото как раз моя поделка.

Углеродно-плёночные резисторы

Производятся нанесением слоя чистого углерода на керамический цилиндр и последующего удаления углерода с целью формирования спирали. Итог покрывается кремнием. Толщина слоя и ширина оставшегося углерода управляют сопротивлением, а допуск таких резисторов бывает от 2%, лучше, чем у предыдущих. Благодаря чистому углероду сопротивление меньше меняется с температурой.

Температурный коэффициент сопротивления углеродно-плёночных резисторов составляет от 200 до 500 ppm/C – миллионных долей на градус Цельсия. 200 ppm/C значит, что с каждым градусом сопротивление не изменится больше, чем на 200 Ом на каждый МОм общего сопротивления. В процентах это можно выразить как 0,02%/C. Если температура изменится на 80 С, при показателе 200 ppm/C сопротивление резистора поменяется на 1,6%, или на 16 кОм.

Такие резисторы выпускаются номиналом от 1 Ом до 10 кОм, мощностью от 1/16 Вт до 5 Вт и выдерживают напряжения в несколько киловольт. Обычно используются в высоковольтных блоках питания, рентгеновских аппаратах, лазерах и радарах.

Металлическая плёнка

Металлическая плёнка делается схожим с углеродной образом, путём размещения металлического слоя (часто это никель хром) на керамике, с последующим вырезанием спирали. Согласно документации от производителя Vishay, после присоединения клемм спираль раньше обрабатывали шлифовкой, но сейчас для этого используют лазеры. Результат покрывается лаком и помечается цветовой кодировкой или текстом.

Сопротивление резисторов из металлической плёнки меняется меньше, чем у углеродно-плёночных. ТКС находится в районе 50-100 ppm/C. 50 ppm/C аналогичны 0,005%/C. Использовав аналогичный приведённому выше пример с резистором в 1 МОм, изменение температуры на 80 С приведёт в случае резистора 50 ppm/C к изменению сопротивления на 0,4%, или на 4 кОм.

Допуск у них меньше, порядка 0,1%. Также обладают хорошими шумовыми характеристиками, низкой нелинейностью и хорошей стабильностью по времени, и используются для множества целей.

Плёнка из оксида металла

Случай схож с металлической плёнкой, только обычно используется оксид олова с примесью оксида сурьмы. Ведут себя такие резисторы лучше, чем углеродные или металлические плёнки, если говорить о напряжении, перегрузках, скачках и высоких температурах. Резисторы на углеродной плёнке работают до 200 С, на металлической – до 250-300 С, а резисторы на плёнке из оксида – до 450 С. При этом их стабильность весьма хромает.

Проволочные резисторы

Производятся намоткой провода на пластиковый, керамический или стекловолоконный цилиндр. Поскольку провод можно отрезать довольно точно, номинал их сопротивления можно выбрать с большой точностью с допуском не хуже 0,1%. Чтобы получить резистор с высоким сопротивлением, нужно использовать очень тонкий и длинный провод. Провод можно сделать тоньше для меньшей мощности или толще для большей мощности. Его можно изготавливать из большого числа металлов и сплавов, включая никель хром, медь, серебро, хромистой стали и вольфрама.

Разрабатываются с прицелом на возможность работы при высоких температурах: вольфрамовые выдерживают температуры до 1700 С, серебряные – от 0 до 150 С. ТКС у высокоточных проволочных резисторов составляет порядка 5 ppm/C. У резисторов, предназначенных для высоких мощностей, ТКС выше.

Работают на мощностях от 0,5 Вт до 1000 Вт. Резисторы на несколько сотен Вт могут быть покрыты высокотемпературным кремнием или стекловидной эмалью. Для увеличения теплоотвода могут быть оборудованы алюминиевым кожухом с пластинами, работающими как радиатор.

Виды намотки

Поскольку это практически катушки, у них присутствует индуктивность и ёмкость, из-за чего на высоких частотах они ведут себя плохо. Для уменьшения этих эффектов применяются различные хитрые схемы намотки, например, бифилярная, намотка на плоском носителе, и намотка Аэртона-Перри.

У бифилярной намотки отсутствует индукция, но высокая ёмкость. Намотка на плоском и тонком носителе сближает провода и уменьшает индукцию. Намотка Аэртона-Перри, благодаря тому, что провода идут в разных направлениях и находятся близко друг от друга, уменьшает самоиндукцию и ёмкость, поскольку в местах пересечения напряжение одинаково.

Потенциометры делают на основе проволочных резисторов благодаря их надёжности. Также они используются в прерывателях и предохранителях. Их индукцию можно увеличить и использовать их как датчики тока, измеряя индуктивное сопротивление.

Фольговые резисторы

Используют фольгу толщиной в несколько микрон, обычно из никель хрома с добавлениями, расположенную на керамической подложке. Они наиболее стабильные и точные из всех, даром что существуют с 1960-х. Необходимое сопротивление достигается фототравлением фольги. Не имеют индуктивности, обладают низкой ёмкостью, хорошей стабильностью и быстрой тепловой стабилизацией. Допуск может быть в пределах 0,001%.

ТКС составляет 1 ppm/C. При изменении температуры на 80 С мегаомный резистор поменяет сопротивление всего на 0.008% или 80 Ом. Интересен способ, которым достигается подобная точность. При увеличении температуры увеличивается и сопротивление. Но резистор делается так, что увеличение температуры приводит к сжатию фольги, из-за чего сопротивление падает. Суммарный эффект приводит к тому, что сопротивление почти не меняется.

Хорошо подходят для аудиопроектов с токами высоких частот. Также подходят для проектов, требующих высокую точность, например, электронных весов. Естественно, используются в областях, где ожидаются большие колебания температуры.

Толстоплёночные и тонкоплёночные резисторы

В основном применяются для поверхностного монтажа. Плёнка в толстоплёночных резисторах в 1000 раз толще, чем в тонкоплёночных. Это самые дешёвые резисторы, так как толстая плёнка дешевле.

Толстоплёночные резисторы изготавливаются ионным напылением никель хрома на изолирующую подложку. Затем применяется фототравление, абразивная или лазерная чистка. Тонкоплёночные изготавливаются печатью по трафарету. Плёнка представляет собой смесь связующего вещества, носителя и оксида металла. В конце процесса применяется абразивная или лазерная чистка.

Допуск тонкоплёночных резисторов находится на уровне 0,1%, а ТКС – от 5 до 50 ppm/C. У толстоплёночных допуск бывает 1%, а ТКС — 50 до 200 ppm/C. Тонкоплёночные резисторы меньше шумят.

Тонкоплёночные резисторы применяются там, где требуется высокая точность. Толстоплёночные можно использовать практически везде – в некоторых ПК можно насчитать до 1000 толстоплёночных резисторов поверхностного монтажа.

Существуют и другие виды резисторов постоянного номинала, но в ящичках для резисторов вы, скорее всего, встретите один перечисленных.

Компоненты часть 2, резисторы и их варианты исполнения. Радиокомпонент резистор. Описание электронного компонента резистора

Резистор является наверное самым распространенным радиокомпонентом, рискну предположить, что также он является самым старым компонентом, которым мы пользуемся. Собственно с него я и начну свой подробный рассказ о разных радиокомпонентах.

Скажу сразу, я решил не только рассказывать о разных радиокомпонентах, а и предлагать варианты их использования, что мы и рассмотрим на примере простых, но полезных схем. Для всего этого будут отдельные статьи, а в общем это составит некоторый курс для новичков, которые только начинают свой путь в мир радиоэлектроники.

Резистор, или как его еще называют - сопротивление, предназначен для внесения в электрическую цепь нормированного изменения сопротивления.
При помощи резисторов задаются рабочие режимы других элементов, ограничивают ток (например для светодиодов), они помогают измерить ток по падению напряжения. Также их используют в качестве нагрузки и даже в АЦП и ЦАП, но все это мы рассмотрим позже, а пока перейдем к предмету статьи.

Вообще резисторы бывают разные, например -
Варистор - сопротивление зависит от приложенного напряжения
Терморезистор - сопротивление зависит от температуры
Фоторезистор - от уровня освещенности
Тензорезистор - от уровня деформации
Магниторезистор - от напряженности магнитного поля.

По сути даже обычная лампочка является сопротивлением, но с сильной зависимостью от протекающего тока, так как при увеличении происходит нагрев спирали, то сопротивление увеличивается. Этот и вышеперечисленные варианты относятся к нелинейным сопротивлениям.

Но самый обычный резистор в идеальном случае является полностью линейным, т.е. его параметры не зависят ни от чего. На самом деле конечно влияние будет, так как в мире нет ничего идеального, и об этом мы тоже поговорим, но в следующий раз.
Собственно потому принято считать, что закон Ома для мгновенных значений тока и напряжения справедлив только в резистивных цепях.

На схемах постоянный резистор (резистор с неизменным сопротивлением) обозначается в двух вариантах.
1. В виде прямоугольника (европейский вариант)
2. В виде зигзагообразной линии (американский вариант).

Единица измерения сопротивления - Ом, при этом применяются множители 1000 Ом = 1кОм, 1000 кОм = 1 МОм. Обратите внимание, если указывается номинал 1 миллиОм, то пишется мОм, что несколько похоже на МОм, не путайте.
Чаще всего в электронных устройствах используются резисторы номиналом от одного Ома, до одного МегаОма, хотя существует много номиналов выше и ниже этих, но применяются они заметно реже.

В американском варианте мощность обычно указывается рядом с указанием номинала, в отечественном - в виде полосок.
Правда в последнее время так никто уже не обозначает, используя просто прямоугольник.

За всю свою историю каких только вариантов исполнения резисторов не было, да и сейчас их производится просто огромное количество, но в большинстве устройств вы скорее всего увидите что-то типа того, что показано на этом фото.

Но бывают и такие резисторы. Они выполнены в виду кусочка проволоки с высоким сопротивлением, например Нихром, Манганин, Константан.
Такие резисторы часто используются в качестве шунтов, либо в связке с мощными транзисторами, например в усилителях мощности.

Иногда в качестве каркаса для провода используется обычный резистор, но здесь надо быть внимательными, также иногда поступают, когда хотят сделать катушку индуктивности. Разница в том, что у катушки индуктивности обычно больше витков и намотана она медным проводом. При этом медь для резисторов не используют, так как ее сопротивление заметно изменяется от температуры.
Слева резистор, справа катушка индуктивности.

Более распространенные резисторы имеют вид цилиндра разного диаметра и длины, с торцов которого выходят выводы. Иногда корпус может быть квадратным или прямоугольным, но заметно реже.
Также бывают резисторы с количеством выводов больше двух, например шунты для измерения тока, а кроме того бывают сборки из нескольких резисторов, например в делителе напряжения мультиметра.

Здесь нас также может ждать подвох, для примера на фото слева старый варистор, а справа относительно новый резистор. Оба имеют одинаковые размеры, отличаясь только цветом и маркировкой.
Варистор на фото очень старый, но суть дела это особенно не меняет, просто иногда для экономии производители могут использовать один и тот же каркас для разных элементов.

Но наверное самый распространенный вид имеют маломощные резисторы. Именно их вы видите на многих печатных платах.

В последнее время все чаще применяются резисторы в безвыводном исполнении. На фото резисторы размера 2512, 1206, 0805 и 0604, при этом размеры 1206 и 0805 наиболее удобно использовать для ручной сборки, 2512 дороже и используются реже, а 0604 слишком маленькие.

Основное количество резисторов можно разделить на два конструктивных типа.
Проволочные.

В них используется проволока изготовленная из сплава с высоким сопротивлением. На правом резисторе также немного просматриваются витки провода.

А также металлопленочные. У этих резисторов тонкая пленка напылена на керамическое основание.

Если снять защитное покрытие, то видно витки токопроводящего покрытия, которое и образует резистор.
По краям присутствуют торцевые проводящие контактные площадки к которым приварены выводы.
Иногда рельеф пленки виден даже через слой краски, как у резистора справа.

Как я писал выше, чаще всего используется керамическое основание, как дешевое, выдерживающее высокую температуру и стабильное, так как оно имеет очень малое изменение размеров от температуры.
У мощных резисторов это основание очень хорошо видно.

Помимо такого основного параметра как сопротивление, резисторы отличаются еще и по мощности.
Например на фото можно видеть резисторы с мощностью (в Ваттах) - 0.062, 0.25, 0.5, 1, 2, 5, 8, 10 и 50 Ватт.
Данный параметр означает, при какой выделяемой мощности на резисторе его параметры останутся в пределах указанного на резисторе допуска.
Так как данный параметр приведен для температуры окружающего воздуха в 20 градусов, а в устройстве обычно температура выше, то следует учитывать это и стараться не использовать резисторы впритык к максимальным значениям.

Так как технологии со временем меняются, то постепенно уменьшаются размеры резисторов. Используются более стабильные материалы, которые меньше меняют свои параметры от нагрева и потому резисторы одной мощности могут иметь разные размеры.
На фото показаны пары резисторов мощностью 0.062 Ватта, 0.25 Ватт и 0.5 Ватт.
Слева современные, справа более старые. Заметно изменение размеров.

Но существуют высокоточные резисторы, где размер может быть куда больше, чем у обычных. О точных резисторах и их применении я расскажу в следующий раз, а пока лишь покажу фото, где слева лежат рядом три резистора мощностью 0.5 Ватта, а справа резистор мощностью 0.25 Ватта.

На этом на сегодня все, если будут вопросы, то буду рад ответить, а в качестве дополнения предлагаю видео по этой теме.

Особенности выбора и применения резисторов в силовой технике

Кажущаяся простота и очевидность применения резисторов создает у разработчиков силовой преобразовательной аппаратуры обманчивое впечатление малого влияния резисторов, как крайне простых, с точки зрения схемотехники, приборов на результирующую надежность разрабатываемого устройства. Однако это не так, и применение резисторов, как и любых других компонентов, требует тщательного подхода к выбору типов и обеспечению благоприятных условий работы.

Для лучшего понимания особенностей работы резисторов обратимся к базовым понятиям. Резистор, как элемент электрической цепи, служит для создания сопротивления протеканию электрического тока. В идеальном случае работа резистора определяется фундаментальным законом, установленным немецким физиком Георгом Симоном Омом и носящим его имя:

где R — электрическое сопротивление участка цепи; U — напряжение, приложенное к участку цепи; I — ток, протекающий в цепи.

При протекании тока через резистор энергия упорядоченного движения носителей заряда превращается в тепловую и рассеивается в окружающем пространстве за счет теплопередачи и излучения. Мощность, выделяемая в резисторе, может быть определена по формуле, следующей из закона Ома:

или

Здесь P — мощность, выделяемая в участке цепи; R — электрическое сопротивление участка цепи; U — напряжение, приложенное к участку цепи; I — ток, протекающий в цепи.

Мощность, выделяемая в резисторе, вызывает рост его температуры. Максимальная температура, которую резистор может выдерживать без повреждений, зависит от конструкции резистора и применяемых материалов — как собственно резистивного элемента, так и его арматуры. Именно максимальная температура наиболее горячего участка резистора определяет ту мощность, которую резистор способен рассеивать.

В зависимости от условий, в которых находится резистор (температура, влажность, давление окружающего воздуха и скорость его движения), одна и та же рассеиваемая мощность вызывает различный прирост температуры прибора, поэтому при выборе резистора важно не только определить выделяемую мощность, но и условия его работы. Номинальная мощность резистора определяется как мощность, рассеиваемая прибором без превышения предельно допустимой температуры при естественном воздушном охлаждении на высоте 0 м над уровнем моря при температуре воздуха 25 °С.

При эксплуатации резистора следует помнить, что выделяемая мощность имеет квадратичную зависимость от приложенного к резистору напряжения или от протекающего тока (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость выделяемой мощности от напряжения (тока) резистора

Это означает, что небольшой рост напряжения или тока в цепи вызовет существенный рост рассеиваемой мощности, которая может превзойти максимально допустимую для примененного резистора, что приведет к выходу прибора из строя. Поэтому при выборе резистора важно не только знать номинальные ток и напряжение для него, но и учитывать возможные продолжительные отклонения, в частности из-за колебаний напряжения питающей сети.

Если мощность, рассеиваемая резистором, постоянна, то через некоторое время температура резистора стабилизируется (когда количество тепла, выделяемого в резисторе, станет равным количеству тепла, отдаваемого резистором в окружающую среду посредством излучения, конвекции и теплопередачи конструкции). Чем больше физический размер резистора, тем эффективнее происходит процесс отдачи тепла и тем ниже будет равновесная температура при одной и той же выделяемой мощности. Кроме того, эффективность излучения, конвекции и теплопередачи существенно зависит от конструкции резистора, применяемых материалов и условий охлаждения.

Приводимые в справочных материалах величины максимальной рассеиваемой мощности резисторов относятся к условиям естественного охлаждения. На сегодняшний день существует ряд стандартов, регламентирующих метод определения максимально допустимой мощности рассеяния резисторов исходя из температуры перегрева наиболее горячего участка резистора. Ведущие производители мощных резисторов (Danotherm, Ohmite, Arcol, SIR и др.) при нормировании мощности своих приборов обычно руководствуются рекомендациями National Electrical Manufacturers Association (NEMA) и Underwriters Laboratories, Inc. (UL). Согласно таковым, максимально допустимая мощность при естественном охлаждении для резистора заданных физических характеристик и размеров, определяется как мощность, вызывающая температуру (измеренную термопарой) перегрева наиболее горячего участка резистора в 300 °С при температуре окружающего воздуха 40 °С. Измерение производится при неподвижном воздухе в условиях свободной конвекции и удалении резистора от ближайшего объекта (в частности, стен, панелей, приборов) не менее чем на 35 см.

Несколько иные условия измерений определяет стандарт MIL-R-26, первоначально разработанный для проволочных резисторов военного и аэрокосмического применения, а затем распространенный и на приборы промышленного и коммерческого назначения. Согласно этому стандарту максимальная температура нагрева наиболее горячего участка резистора устанавливается равной 350 °С при температуре окружающего воздуха 25 °С. Таким образом, соответствующая температура перегрева составляет 325 °С.

На рис. 2 показаны усредненные графики зависимости температуры перегрева резисторов по различным стандартам в зависимости от относительной рассеиваемой мощности.

Рис. 2. Зависимость температуры перегрева резистора от относительной рассеиваемой мощности

В первом приближении температура резистора зависит от площади его поверхности, а также (в меньшей степени) от ряда других факторов, таких как теплопроводность основания и покрытия резистора, эффективность излучения поверхности, отношения длины резистора к его диаметру, теплопередача через выводы и средства монтажа.

Максимально допустимая температура резистора будет определяться свойствами его конструктивных материалов и является предельной величиной, при превышении которой прибор может потерять работоспособность. В общем случае на данную величину можно ориентироваться только для расчета предельных режимов работы устройства.

В нормальных условиях эксплуатации следует принимать во внимание не только и не столько физическое функционирование резистора, но и другие параметры, такие как изменение сопротивления при росте температуры, нагрев окружающих резистор устройств за счет выделяемого им тепла, зависимость сопротивления от влажности окружающего воздуха (особенно для резисторов открытых типов), изменение характеристик при циклической нагрузке и т. п.

Если температура окружающей среды отличается (в сторону увеличения) от 25 °С (или 40 °С), то рассеиваемая резистором мощность должна быть соответственно снижена до значений, при которых не превышается максимально допустимая температура нагрева прибора. На рис. 3 изображены графики зависимости относительной рассеиваемой мощности резисторов от температуры окружающего воздуха согласно рекомендациям NEMA, UL и MIL-R-26 (U-EIA).

Рис. 3. Зависимость относительной мощности рассеяния резистора от температуры окружающего воздуха

При построении данных зависимостей принимается, что температура перегрева не зависит от величины температуры окружающей среды. Однако это не совсем верно. Точный расчет должен учитывать повышение эффективности излучения с ростом температуры согласно законам Стефана-Больцмана и Вина. Но вклад, вносимый за счет этого при невысоких температурах (до 1000–1500 °С) весьма невелик, и его можно не учитывать в подавляющем большинстве конструктивных расчетов.

Для некоторых типов резисторов в справочных данных указывается предельно допустимая тепловая нагрузка поверхности. Для большинства типов проволочных резисторов она составляет от 0,7 Вт/см2 (для резисторов большого размера на мощности более 150–200 Вт) до 2 Вт/см2 (для небольших резисторов с мощностью 10–20 Вт). Эту величину удобно использовать при расчете работы резистора в качестве нагревательного элемента.

Следует обратить внимание на то, что в рекомендациях по определению максимальной мощности резисторов не указано расположение резистора относительно поверхности земли. Но имеется точное указание на то, что температура измеряется для наиболее горячего участка резистора. У горизонтально расположенного трубчатого проволочного резистора с равномерной намоткой резистивного элемента температура в районе середины прибора может быть в 1,5–2,5 раза выше, чем температура у торцов (в зависимости от способа крепления). При вертикальном расположении зона максимального нагрева смещается вверх на 3–10% длины резистора, а верхний торец имеет бульшую температуру, чем нижний. Это вызывает некоторое увеличение механических напряжений в конструкции прибора и может снизить его надежность. Поэтому при прочих равных условиях всегда следует предпочитать горизонтальное расположение резисторов, за исключением специально предназначенных для вертикального монтажа приборов, например в теплоотводящих корпусах из алюминиевого профиля. Для ряда особых случаев применения (например, в качестве равномерного источника тепла) выпускаются специальные резисторы с неравномерной намоткой резистивного элемента (более частая у краев и редкая в середине), у которых температура практически постоянна по всей длине прибора.

Рассмотрим подробнее основные факторы, определяющие температуру резистора, либо, с другой стороны, требуемую величину номинальной мощности, при которой температура не превышает заданной:

1. Температура окружающей среды

Повышение температуры окружающей среды вызывает соответствующее снижение допустимой температуры перегрева и соответствующей ей мощности рассеяния. График зависимости относительной допустимой мощности рассеяния от температуры окружающей среды приведен выше, на рис. 3. Если температура окружающей среды ниже той, для которой была определена максимальная мощность рассеяния (25 °С или 40 °С), то в ряде случаев можно допустить повышение максимальной мощности выше типовой величины, но при этом необходимо дополнительно уточнять возможности резистора по работе с токами, превышающими номинальный. Превышение тока резистора в данном случае может вызвать не увеличение его температуры выше предельно допустимой, а разрушение внешних и внутренних контактов (места соединения резистивного элемента с выводами) и локальные перегревы и плавление резистивного элемента.

2. Монтаж в закрытом корпусе

Монтаж резистора в корпусе ухудшает условия отвода тепла за счет излучения (часть излучения отражается стенками корпуса, остальная часть излучается как в окружающее, так и во внутреннее пространство корпуса), а также за счет конвекции (корпус нарушает конвекционный ток воздуха и преграждает доступ холодного воздуха к резистору). Существенное влияние на температуру резистора, помещенного в корпус, оказывают размер, толщина стенок, их материал и наличие перфорации и окраски поверхности. Ухудшение условий работы резистора при помещении в корпус хорошо демонстрируют графики на рис. 4.

Рис. 4. Зависимость температуры перегрева резистора от мощности при монтаже в свободном пространстве и в корпусах разного размера

3. Монтаж групп резисторов

Резисторы, монтируемые на малом расстоянии друг от друга, при работе разогреваются сильнее, чем одиночный резистор при такой же рассеиваемой мощности (на каждом из резисторов группы). Это происходит за счет взаимного нагрева резисторов излучением и увеличением количества тепла, приходящегося на единицу объема охлаждающего воздуха при естественной конвекции. Для того чтобы температура резисторов, работающих в группе, не превысила допустимого значения, необходимо снижать мощность, приходящуюся на каждый из приборов по отношению к максимально допустимой для одного свободно установленного резистора. Рис. 5 дает представление о порядке требуемого снижения мощности рассеяния на каждом из резисторов в зависимости от количества резисторов в группе и расстояний между ними.

Рис. 5. Зависимость допустимой мощности рассеяния каждого резистора в группе от количества резисторов и расстояний между ними

4. Высота над уровнем моря

Количество тепла, отводимого от резистора за счет конвекции воздуха, зависит от плотности последнего. Чем более разрежен воздух, тем меньшее количество тепла он способен отвести. При подъеме в атмосфере плотность воздуха снижается, а это означает, что максимальная мощность рассеяния резисторов будет снижаться. На высотах более 20 000 м плотность воздуха уже настолько мала, что конвективный отвод тепла перестает играть сколько-нибудь заметную роль в общем тепловом балансе резистора и тепло отводится только за счет излучения и теплопередачи элементам конструкции. На рис. 6 представлен график зависимости относительной мощности рассеяния резистора от высоты его размещения (над уровнем моря).

Рис. 6. Зависимость относительной допустимой мощности рассеяния резистора от высоты над уровнем моря

5. Работа в импульсных режимах

Если ток через резистор протекает не постоянно, а в течение определенных интервалов времени, а в остальные моменты резистор обесточен, то количество тепла, выделяемое в течение значительного промежутка времени, будет меньше, чем при непрерывной работе. «Усреднение» по времени происходит за счет теплоемкости конструкции, монтажных элементов и окружающего воздуха. В результате температура резистора не превышает максимально допустимую даже при импульсных мощностях, многократно превышающих максимальную мощность непрерывного режима. Величина допустимой импульсной мощности зависит как от конструктивных особенностей резистора (теплоемкость и теплопроводность конструкции), так и от длительности импульса и соотношения длительностей импульса и паузы (скважности). На рис. 7 приведены зависимости относительной допустимой импульсной рассеиваемой мощности для резисторов различных типов, определенные согласно рекомендациям NEMA для пусковых и тормозных резисторов.

Рис. 7. Зависимость относительной импульсной допустимой мощности рассеяния резистора от скважности импульсов тока для стандартного пускового режима электродвигателя

Для ряда типов резисторов импульсная мощность ограничена не допустимым перегревом, а максимальной величиной рабочего тока резистора, при превышении которой возможны повреждения резистивного элемента и выводов за счет локальных перегревов.

Графики на рис. 8 дают представление о процессе нагрева резисторов разных типов импульсом тока и построены в координатах времени импульса, необходимого для нагрева резистора до максимально допустимой температуры и импульсной мощности.

Рис. 8. Зависимость времени, требуемого для нагрева резистора до максимально допустимой температуры от относительной импульсной рассеиваемой мощности

С помощью зависимостей, представленных на рис. 9, можно определить соотношение длительностей импульса и паузы тока через трубчатые резисторы, нагревающего приборы до максимально допустимой температуры для различных абсолютных длительностей и различных относительных импульсных мощностей (в процентах от максимально допустимой мощности рассеяния непрерывного режима).

Рис. 9. Зависимость времен импульса и паузы тока и их соотношений, требуемых для разогрева резистора до максимально допустимой температуры от импульсной мощности

Рассмотренные выше особенности импульсных режимов относятся к типовым импульсным режимам, имеющим место при применении резисторов в цепях пуска и торможения электродвигателей, где времена воздействия значительных токов исчисляются единицами и десятками секунд, а паузы — от единиц секунд до многих часов.

Для импульсных токов малых длительностей (0,1–0,5 с и менее) импульсные характеристики будут существенно отличаться от приведенных выше, поскольку в большей мере будут определяться теплофизическими свойствами резистивного элемента, нежели теплоемкостью всего резистора в целом. При еще меньших длительностях импульсов (менее единиц миллисекунд) важную роль начинает играть индуктивность резистора, увеличивающая полное сопротивление резистора в области малых времен. Для применения на частотах более 1–3 кГц (длительности импульсов менее 1 мс) изготавливаются специальные резисторы с бифилярной намоткой, резко снижающей собственную индуктивность резистора, либо поверхностные и объемные резисторы на основе проводящих пленок.

6. Принудительное охлаждение

Принудительный обдув резисторов резко увеличивает количество охлаждающего воздуха по сравнению с естественным конвективным потоком и, тем самым, позволяет повысить эффективность отвода выделяемого тепла. Это очень простой и крайне эффективный способ повышения допустимой мощности рассеяния резисторов. На рис. 10 приведена зависимость относительной допустимой мощности рассеяния от скорости воздуха, охлаждающего резистор.

Рис. 10. Зависимость относительной допустимой мощности рассеяния резистора от скорости охлаждающего воздуха

Об эффективности этой простой меры можно судить хотя бы по тому, что при скорости воздуха всего 2,5 м/с мощность, рассеиваемая резистором без перегрева, более чем вдвое превышает его максимальную мощность при естественном охлаждении. Если резисторы работают, например, в системах реостатного торможения электроподвижного состава, то с целью экономии электроэнергии возможно применение не постоянного обдува, а связанного с процессом торможения, когда вентиляторы подключаются параллельно тормозному резистору или его отводу. Такие схемы охлаждения тормозных резисторов применены на ряде магистральных электровозов отечественного и зарубежного производства.

7. Ограничение температуры резисторов

В ряде случаев, с целью повышения надежности и увеличения срока аппаратуры, рабочую температуру резисторов выбирают ниже максимально допустимой. Снижение температуры поверхности резистора в 2 раза по отношению к максимально допустимой увеличивает надежность работы резистора от 4 до 100 раз (в зависимости от типа), а также снижает температуру внутри устройства, в котором резистор установлен, что также является крайне благоприятным фактором. К сожалению, снижение температуры тепловыделяющих элементов, при прочих равных условиях, всегда связано с увеличением их физических габаритов, поэтому данную меру можно рекомендовать, только если это допускается массогабаритными показателями аппаратуры.

Учитывая все вышесказанное, для первичного выбора резистора можно рекомендовать воспользоваться данными мнемонической таблицы, приведенной на рис. 11. В каждой из 7 граф таблицы приведены значения коэффициентов для различных условий окружающей среды и режима работы. Если известна (из расчета электрической схемы) мощность, рассеиваемая на резисторе, то, умножив ее на коэффициенты, определенные из таблицы и соответствующие условиям и режимам работы, можно получить величину номинальной мощности резистора, который следует применить в данной схеме в данных условиях.

Рис. 11. Таблица для определения требуемой номинальной мощности резистора

В качестве примера определим номинальную мощность резистора для системы пуска электродвигателя. Импульсная мощность, выделяемая на резисторах согласно расчету, составляет 1 кВт (300% от номинальной), рассеивается на группе из 4 резисторов (250 Вт на резистор), температура окружающего воздуха составляет +60 °С, резисторы смонтированы в открытой стойке, расстояние между резисторами 5 см, предполагается возможность работы устройства на высоте до 4000 м над уровнем моря, охлаждение естественное конвекционное, температура резисторов ограничена величиной 250 °С.

Определяем из таблицы соответствующие коэффициенты:

Номинальная мощность каждого из резисторов группы составит:

Таким образом, номинальная мощность каждого из резисторов в группе должна составлять не менее 160 Вт.

Разумеется, расчет номинальной мощности с помощью данной таблицы является приблизительным, поскольку не учитывает многие дополнительные факторы, тем не менее, его погрешность достаточно невелика и позволяет быстро определить мощность требуемого резистора, а исходя из нее — и конкретный тип применяемого прибора.

Несмотря на то, что резисторы, по сути, являются простейшими элементами электрических цепей, от правильного выбора их типов и условий эксплуатации во многом зависит надежность, себестоимость и эксплуатационные качества аппаратуры, а правильный выбор резисторов для силовых преобразовательных устройств, выполненный на этапе проектирования, во многом определит коммерческую судьбу аппаратуры.

При подготовке статьи были использованы информационные материалы компаний Danotherm (Дания), Arcol (Великобритания), Ohmite (США), S.I.R. (Италия).

Литература
  1. www.danotherm.com/
  2. www.ohmite.com/
  3. www.sirresistor.it/
  4. www.arcolresistors.com/
  5. Резисторы: Справочник / Под ред. И. И. Чертверткова. М.: Энергоиздат. 1981.
  6. ГОСТ 24238-84 Резисторы постоянные. Общие технические условия.
  7. ГОСТ 28608-90 (МЭК 115-1-82) Резисторы постоянные для электронной аппаратуры.

Проволочные резисторы и особенности их изготовления


Проволочные резисторы и особенности их изготовления

Категория:

Производство радиоаппаратуры



Проволочные резисторы и особенности их изготовления

В радиоаппаратуре применяют как постоянные, так и переменные проволочные резисторы, которые отличаются высокой стабильностью величины сопротивления, значительной мощностью рассеивания, малым значением э. д. с. шумов.

В системах автоматики, счетно-решающих устройствах и радиокомпасах применяют главным образом прецизионные переменные проволочные резисторы. Специфика применения этих устройств предъявляет ряд дополнительных требований к их изготовлению: получение различных функциональных зависимостей сопротивления от угла поворота оси, обеспечение точности линейности (или функциональности) характеристики, жесткие допуски по основным электрическим и механическим характеристикам (максимальное и минимальное значение сопротивления, величина вращающего момента, переходное сопротивление контакта, контактное давление и др.).

Величина рассеиваемой мощности таких резисторов обычно невелика. Допустимые погрешности по основным параметрам — сотые доли процента.

Токопроводящим элементом проволочных резисторов является проволока из специальных сплавов с высоким удельным сопротивлением, наматываемая на цилиндрические, плоские или кольцевые каркасы из изоляционных материалов.

Цилиндрические каркасы для проволочных резисторов изготовляют из пластмассы или керамики в зависимости от температуры нагрева обмотки. Плоские каркасы штампуют из листовых изоляционных материалов или металлов, поэтому они обладают повышенной теплопповодностью.

Постоянные проволочные резисторы. В настоящее время находят применение постоянные проволочные эмалированные резисторы ПЭ, ПЭВ и ПЭВР.

Основанием для этих резисторов служат керамические трубчатые каркасы из радиофарфора или из талькошамотной массы.

Выводы резисторов делают двух вариантов: жесткие и гибкие. Жесткие выводы выполняют в виде хомутиков из красной меди и

латунного контакта, соединяемых с помощью электродуговой сварки. Положение хомутиков на каркасе фиксируется двумя лунками. Гибкие выводы представляют собой многожильный отожженный медный провод, закрепленный на каркасе укладкой двух витков в канавки, имеющиеся в каркасе, а затем концы вывода скручивают в одну жилу.

Промышленность выпускает также резисторы ПЭВТ (постоянные проволочные эмалированные термостойкие), предназначенные для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока при температуре от —60 до +450° С.

Освоение промышленностью производства микропроволоки из высокоомных сплавов (нихрома, манганина) позволило разработать серию проволочных резисторов небольших размеров с величиной сопротивления до 1 Мом. Из нихрома и манганина толщиной 30 мкм изготовляют резисторы ПТН (проволочные точные нихромовые) и ПТМ (проволочные точные манганиновые), предназначенные для работы в электро- и радиотехнических цепях напряжением до 400 в в интервале температур от —60 до +200 °С при относительной влажности воздуха до 98% и температуре +40 °С.

Эти резисторы изготовляют намоткой эмалированного провода на каркас из пресс-материала АГ-4. Резисторы имеют защитные покрытия на основе эпоксидной смолы ЭД-5.

Выпускаются новые типы точных проволочных резисторов постоянного типа: МВС, С5-5, С5-716 (однослойные точные) и ПТМН, ПТМК, ПТММ (многослойные малогабаритные точные).

Рис. 1. Постоянные проволочные эмалированные резисторы: а—пэ, б—пэв, е-пэвр

Переменные проволочные резисторы. По характеру применения переменные проволочные резисторы можно разделить на резисторы общего назначения, подстроечные прецизионные и специальные (потенциометры).

К резисторам общего назначения относятся малогабаритные переменные проволочные резисторы ППБ (проволочные переменные бескаркасные), ПП1 и ППЗ (проволочные переменные мощностью 1 и 3 вт). Их изготовляют из тонкого нихромового провода. Корпус резисторов ППБ изготовляют из ультрафарфора. Резисторы имеют термовлагостойкое крем-нийорганическое защитное покрытие. При номинальной мощности 15 em их габариты незначительны. Корпус резисторов ПП1 и ППЗ выполнен из пластмассы АГ-4, каркас для намотки провода — из стеклотекстолита СКМ-1.

Резисторы этого типа изготовляются нескольких разновидностей: одинарные и сдвоенные с выключателем и без выключателя, с осью под шлиц и с осью под ручку.

Из подстроечных переменных проволочных резисторов, имеющих как поступательное, так и вращательное движение ползуна, к первым относятся резисторы СП5-1А, СП5-4А, СП5-9, СП5-11, СП5-14,СГ15-15, а ко вторым—СП5-2, СП5-3, СП5-6.

Рис. 2. Резисторы ПТН и ПТМ

Прецизионные резисторы применяют в наиболее ответственных цепях радиоэлектронной аппаратуры, где требуется высокая точность и стабильность параметров.

Рис. 3. Проволочные переменные малогабаритные резисторы ППБ: а — ППБ-2, б —ППБ-15

Рис. 4. Проволочные переменные малогабаритные одинарные резисторы ППЗ: а —с выключателем, б — с осью под ручку

Специальные переменные проволочные резисторы по характеру зависимости величины активного сопротивления от угла поворота оси делят на линейные и функциональные потенциометры. В свою очередь функциональные потенциометры подразделяют на тригонометрические (синусно-косинусные), степенные (квадратные, гиперболические), логарифмические и др.

Рис. 5. Проволочный потенциометр: 1 —обмотка, 2— ползунок, 3— подвижная система, 4 — керамический каркас, 5 —ручка, укрепленная на оси

На рнс. 5 показан проволочный потенциометр, предназначенный для преобразования механического вращательного движения в изменяющееся по определенному закону электрическое напряжение.

Необходимую функциональную зависимость сопротивления потенциометра (или напряжения на нем) получают: применением профилированных каркасов; использованием обмотки с переменным шагом; применением проводов различного удельного сопротивления на отдельных участках; шунтированием отдельных участков обмотки; соответствующим подбором направления движения ползунка и расположения витков обмотки потенциометра и другими способами.

Промышленность выпускает однооборотные кольцевые и многооборотные потенциометры.

Однооборотные кольцевые потенциометры при хорошо отработанном технологическом процессе в условиях серийного производства и при наличии компенсационных или корректирующих устройств выпускают с точностью характеристик не выше 0,1%.

В связи с развитием вычислительной техники и автоматических-схем слежения и регулирования резко возросли требования к точности и разрешающей способности потенциометров. Удовлетворяют эти требования не только за счет совершенствования технологии

Рис. 6. Многооборотный потенциометр: 1 — каркас с обмоткой, уложенной в винтовую канавку, 2 — ползунок, 3 —плоская пружина, 4 — контактный ролик. 5 —ось

производства, но и создавая новые конструкции потенциометров. Так появились многооборотные потенциометры (рис. 6).

Линейные потенциометры имеют высокую величину линейности (0,01 %). Такой точности достигают на специальных станках для намотки прецизионных многовитковых потенциометров, используя следящие системы для автоматической коррекции сопротивления путем изменения шага в процессе намотки.

Функциональные многооборотпые потенциометры наматывают на. цилиндрический изоляционный каркас, наружная поверхность которого имеет винтовую канавку. В эту канавку, имеющую вид резьбы, укладывают определенное количество витков проволоки необходимого диаметра. Подвижной контакт потенциометра, вращаясь вокруг каркаса, может скользить только вдоль витков обмотки, не перескакивая с одного витка на другой. Этим методом может быть обеспечена практически любая разрешающая способность потенциометра путем увеличения количества витков обмотки. Недостатком многооборотных потенциометров является сравнительно малая величина номинала сопротивления.

Общим недостатком многооборотных потенциометров является большое время перевода подвижного контакта из одного крайнего положения в другое.

Высокая точность и разрешающая способность (в 10 раз большая по сравнению с однооборотными) обусловливают широкие возможности для использования многооборотных потенциометров. Этому способствуют также простота их конструкции, отсутствие корректирующих устройств и регулировок, меньшая требовательность к технологии производства.

Следует иметь в виду, что многооборотные потенциометры, имеющие специфические особенности и области применения, не могут заменить однооборотных потенциометров. Но в тех случаях, когда такая замена по условиям применения и эксплуатации возможна, ею не следует пренебрегать.


Реклама:

Читать далее:
Катушки индуктивности высокой частоты

Статьи по теме:

Специфические характеристики различных типов резисторов

Номенклатура резисторов, выпускаемых предприятиями различных стран, черезвычайно велика. Разобраться в море их наименований сложно.

Дополнительную путаницу вносит тот факт, что технические характеристики многих резисторов, выпускаемых предприятиями различных стран и/или фирм могут быть совершенно идентичными.

В большинстве практических случаев применяются так называемые «резисторы общего назначения».

Все технические характеристики этих резисторов обычно являются средними или близкими к самым низким. Важнейшим критерием выбора типа применяемого резистора в этом случае является его стоимость.

Однако, в практике разработки электронных устройств бывают случаи, когда одна из технических характеристик применяемых резисторов, а иногда и одного резистора, определяет важнейшие технические характеристики всего устройства в целом.

Естественно, что выбор резистора при этом определяется именно этой характеристикой.

Рассмотрим некоторые технические характеристики резисторов, которые могут быть критичными при выборе их типа.

Первой такой характеристикой может быть диапазон номинальных значений сопротивления. Для резисторов общего назначения этот диапазон обычно простирается от единиц ом до единиц мегаом. Однако, в некоторых случаях требуются резисторы значительно меньших или значительно больших номинальных значений.

В качестве примера резисторов с очень малым значением номинального значения сопротивления можно привести резисторы LR series фирмы EVER OHMS (Тайвань http:www.ever.ohms.com).

Эти резисторы выпускаются с номинальными значениями сопротивления от 1 до 10 миллиом. Допуск на номинальное значение сопротивления составляет 1% или 5% , температурный коэффициент изменения сопротивления ±100 ppm/°С.

Конструктивное исполнение резисторов – SMD корпус типоразмера 2512. Основная область применения таких резисторов – цепи для измерения токов.

Другим крайним случаем являются резисторы с очень большим значением номинального сопротивления.

В качестве примера можно привести отечественные резисторы для навесного монтажа, диапазон номинальных значений которых представлен в таблице 1.

Таблица 1

Тип резистора

Диапазон номинальных значений сопротивления

КВМ

15 МОм...1000 ГОм

КИМ-0.125

110 МОм...1 ГОм

КЛМ

10 МОм...1000 ГОм

С3-10

1 МОм...1 ГОм

С3-14-0.01

10 МОм...100 ГОм

С3-14-0.25

110 МОм...5.6 ГОм

Приведенные в таблице 1 резисторы выпускаются с допуском на номинальное значение от ±5% до ±20% и обладают довольно высоким значением ТКС - ±(1000...2000) ppm/°С.

Основным недостатком этих резисторов являются большие габаритные размеры.

Однако, устранить этот недостаток вряд ли будет возможно, так как это связано с чисто физическими ограничениями на сопротивление утечки по поверхности резистивного слоя. В связи с этими ограничениями SMD резисторы выпускаются большинством фирм с номинальным значением сопротивления не более 100 Мом.

Второй важнейшей группой связанных между собой характеристик резисторов, которая может радикальным образом влиять на основные параметры некоторых видов радиоэлектронных устройств, являются допуск на номинальное значение сопротивления, ТКС и временная стабильность сопротивления.

По этим характеристикам абсолютными чемпионами являются микропроволочные и металлофольговые резисторы для объемного монтажа.

Примеры важнейших характеристик таких резисторов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Тип резистора

Мин. Значение допуска на номинал %

Диапазон номинальных значений сопротивлений

ТКС  ppm/°С

С5-53В*

±0.05

100 Ом...1 МОм

±10

С5-54В*

±0.01

1 КОм...1 МОм

±10

С5-55

±0.05

100 КОм...1 МОм

±20

С5-60

±0.005

1 КОм...100 КОм

±5

С5-61

±0.005

1 КОм...30,1 КОм

±20

С5-62

±0.05

510 Ом...10 КОм

±20

Для типов резисторов, помеченных *, гарантируется временное изменение сопротивления на весь срок службы, не превышающее допуска на номинальное значение.

Основными недостатками типов резисторов, приведенных в таблице 2, являются большие габаритные размеры и плохие частотные зарактеристики (значительная величина реактивной составляющей полного сопротивления).

Среди сравнительно малогабаритных отечественных резисторов для объемного монтажа наилучшими точностными характеристиками обладают резисторы типа С2-29В.

Они выпускаются с номинальными значениями в диапазоне от 1 Ом до 10 МОм, с допуском на номинальное значение сопротивления ±0.05% и ТКС ±25 ppm/°С.

Важной отличительной особенностью этих резисторов является то, что для них гарантируется временное изменение сопротивления на весь срок службы, не превышающее допуска на номинальное значение.

Среди прецизионных резисторов для объемного монтажа следует особо отметить резисторы типа MPR24 и MPR34, выпускаемые фирмой PHILIPS. Эти резисторы имеют допуск на номинальное значение сопротивления равный 0.01% при ТКС не более 5 ppm/°С. Диапазон номинальных значений сопротивлений таких резисторов составляет от 4.99 Ом до 1 МОм

Микропроволочные прецизионные резисторы некоторыми фирмами изготавливаются и в конструктиве SMD. В качестве примера можно привести резисторы типа WSC, выпускаемые фирмой VISHAY (Хельсинки).

Эти резисторы выпускаются с номинальным значением сопротивления в диапазоне от 0.5 Ом до 2.74 КОм с допуском ±0.05% и ТКС ±20 ppm/°С. Основным недостатком этих резисторов является небольшой диапазон номинальных значений сопротивлений, что связано с ограничением на длину резистивного элемента (микропроволоки толщиной 5...20 мкм), наматываемого на малогабаритный каркас.

Для малогабаритных пленочных SMD резисторов наименьшим значением допуска на номинальное значение является величина ±0.1% при ТКС не более ±25 ppm/°С. Резисторы типа MPC01с такими параметрами выпускает, например, фиhма PHILIPS .

Следующей важной характеристикой резисторов, влияющей на возможность их применения в специальных случаях, является допустимое рабочее напряжение. Эта характеристика может быть решающей при создании высоковольтных устройств или их отдельных узлов.

Для решения подобных задач существует особая группа высоковольтных резисторов, примеры характеристик которых приведены в таблице 3.

Таблица 3

 

Тип резистора

Предельное рабочее напряжение, В (номинальное значение сопротивления)

Мин. допуск на номинальное значение сопротивления, %

 

ТКС, ppm/°С

резистор С5-24

5000 (100 МОм)

5

±30

резистор С5-24А

6100 (150 МОм)

0.5

±50

резистор С5-51

2500 (51.1 МОм...100 МОм)

0.25

±50

Ввиду наличия принципиальных физических ограничений габаритные размеры этих резисторов не могут быть слишком маленькими, по этой же причине резисторы в SMD исполнении не выпускаются на рабочее напряжение более 250 В.

На такое напряжение, например, рассчитаны SMD резисторы типа PRC221 фирмы PHILIPS, имеющие довольно большие габаритные размеры 2512.

Следующей важной характеристикой резисторов, влияющей на их применение в СВЧ аппаратуре, например в аттенюаторах гигагерцового диапазона, является реактивная составляющая полного сопротивления.

Наименьшим значением этой составляющей обладают пленочные резисторы (пригодные как для объемного монтажа, так и для монтажа на поверхность) типов С6-1, С6-2, С6-3, С6-4, С6-5, С6-6 и С2-20.

Резисторы перечисленных типов допускают работу в цепях с частотой сигнала до 18 ГГц. Большинство этих резисторов выпускаются с фиксированными номинальными значениями 50 Ом и 75 Ом.

Резисторы С6-4 могут иметь номинальное значение сопротивления в диапазоне от 5,11 Ом до 1 Ком. Минимальный допуск на номинальное значение сопротивления составляет ±0,5% (для резисторов С5-6), ТКС изменяется для различных типов от ±50 ppm/°С (для С6-5) до ±600 ppm/°С (для С2-20).

Наконец, последней специфической характеристикой резисторов, влияющей на качество некоторых видов аппаратуры, является напряжение собственных шумов.

Эта характеристика далеко не всегда предоставляется фирмами изготовителями. Из тех из них, для которых эта характеристика приводится, наилучшими являются отечественные резисторы типа БЛП.

В заключении следует отметить, что кроме перечисленных имеется еще ряд специфических характеристик резисторов, влияющих на качество разрабатываемой аппаратуры.

К ним можно отнести устойчивость к специфическим воздействиям, рассеиваемую мощность, возможность подгонки номинального значения после монтажа и некоторые другие, однако, рассмотрение их выходит за рамки данной статьи.

Семенякина О.А.
ЗАО "Реом СПб"

Внимание! Все материалы сайта охраняются законом об авторском праве. Любая перепечатка информации, изложенной в любом разделе допускается только со ссылкой на страницу, откуда взята перепечатанная информация.


Смотрите также: Постоянные проволочные резисторы

<< Предыдущая  Следующая >>

виды, устройство, маркировка и параметры резисторов — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации: Резисторы: виды, устройство, маркировка и параметры резисторов

Муниципальное казенное учреждение дополнительного образования «Дом детского творчества» г. К урчатова Выполнила: Белозерова А.А., педагог дополнительного образования МКУДО «Дом детского творчества» г. Курчатов

Изображение слайда

2

Слайд 2: Цель: формирование знаний, умений и н авыков в области электротехники

Задачи: рассмотреть известные виды резисторов, их маркировку и параметры; и зучить маркировку резисторов и их обозначение на схемах; научить применять полученные знания на практике.

Изображение слайда

3

Слайд 3: Виды резисторов:

Изображение слайда

4

Слайд 4: Маркировка резисторов (цветовая)

Изображение слайда

5

Слайд 5: Параметры резисторов:

Номинальное сопротивление ( маркируется как 100 Ом, 10кОм, 1МОм...) Рассеиваемая мощность ( измеряется в Ваттах: 1 Вт, 0,5 Вт, 5 Вт...) Допуск ( выражается в процентах: 5%, 10%, 0,1%, 20%)

Изображение слайда

6

Слайд 6: Классификация резисторов

1. Резисторы общего назначения. 2. Резисторы специального назначения. Постоянные резисторы. Переменные резисторы.

Изображение слайда

7

Слайд 7: Классификация резисторов

Подстроечные резисторы.

Изображение слайда

8

Слайд 8: Обозначение резисторов

Практически любые постоянные резисторы выглядят на схеме в виде вытянутого прямоугольника с выводами по коротким сторонам и с обозначением R цифра или число : Буква «R» обозначает резистор, а цифра – номер резистора в схеме, чтобы их как-то можно было различать. Существует правило, согласно которому это обозначение ставится сверху или справа от графического изображения резистора, но нередко его можно найти и слева или снизу

Изображение слайда

9

Слайд 9: Обозначение резисторов

Чтобы не писать рядом номинальную мощность прибора, внутри него делается соответствующее обозначение, а мощности резисторов распределяются следующим образом: Если внутри резистора нет ничего (как на самом верхнем рисунке), то номинальная мощность не оговаривается.

Изображение слайда

10

Слайд 10: Обозначение резисторов

Переменные и подстроечные резисторы: Обозначаются они так же, но третий вывод, который подключен к движку у переменных резисторов обозначается стрелкой, а у подстроечных – отводом с небольшим перекрестием : Слева – переменный резистор, справа – подстроечный

Изображение слайда

11

Слайд 11: Обозначение резисторов

Если в схеме применяется реостат (переменный или подстроечный резистор с двумя выводами), то можно встретить и такое обозначение: Номинальная мощность таких резисторов обычно не отмечается на схеме или (если это необходимо) оговаривается специально.

Изображение слайда

12

Слайд 12: Обозначение резисторов

Номинал, сопротивление резистора пишется рядом или под обозначением R. Если сопротивление лежит в диапазоне 0…999 Ом, то номинал пишется просто цифрой: R5  47          резистор  R5  сопротивлением 47 Ом —————————————————————- R12 100     резистор  R12  сопротивлением 100 Ом —————————————————————-

Изображение слайда

13

Слайд 13: Обозначение резисторов

Если сопротивление килоомное (от 1 до 999 кОм), то ставится буква «к», причем она может стоять и вместо десятичной запятой: —————————————————————- R9  4,7к          резистор  R9  сопротивлением 4,7 кОм —————————————————————- R1 5к1            резистор  R1  сопротивлением 5,1 кОм —————————————————————-

Изображение слайда

14

Слайд 14: Обозначение резисторов

Буква «М» ставится на мегаомных сопротивлениях. Правило то же, что и для килоом : —————————————————————- R7  1М       резистор  R7  сопротивлением 1 МОм —————————————————————- R2 5М1       резистор  R2  сопротивлением 5,1 МОм —————————————————————- R43 М 22     резистор  R43  сопротивлением 0,22 МОм  (220 кОм, то же, что и  220к ) Если обозначение резистора помечено звездочкой (*), то это обозначает, что номинал указан примерно, точно его придется подобрать при регулировке устройства. R15 * 5,1 к нужно поставить резистор номиналом 5,1 килоом, но потом его, возможно, придется подобрать точнее.

Изображение слайда

15

Последний слайд презентации: Резисторы: виды, устройство, маркировка и параметры резисторов: Подведение итогов урока

На уроке мы - познакомились с различными видами резисторов, их маркировкой и параметрами; - изучили маркировку резисторов и их обозначение на схемах; - научились применять полученные знания на практике.

Изображение слайда

Резисторы

: типы и применение | Журнал Nuts & Volts


Ом есть ом, верно? Не так уж и быстро - существует множество разных типов резисторов. Чтобы убедиться, что ваша схема работает и продолжает работать, используйте резистор правильного типа. В этой статье вы узнаете об общих типах резисторов и их особых характеристиках.

Основы резистора

Джордж Ом.


Каждый проводник оказывает сопротивление потоку электрического заряда (кроме сверхпроводников).Джордж Ом обнаружил точную взаимосвязь между напряжением (V), током (I) и сопротивлением (R), сформулировав закон, носящий его имя и усвоенный каждым студентом-электронщиком:

В = I x R или I = V / R или R = V / I

Когда электроны проходят через материал в ответ на электрическое поле, они сталкиваются с атомами, составляющими материал. Столкновение передает часть энергии электрона атомам, которые в ответ колеблются. Эти колебания приводят к повышению температуры материала.Энергия, которая нагревает материал, представляет собой рассеиваемую мощность и рассчитывается по формуле:

Мощность (P) = I 2 x R или P = V 2 / R

Идеальному резистору все равно, переменный или постоянный ток протекает через него. Электроны сталкиваются с атомами, движущимися в любом направлении.

РИСУНОК 1. Резисторы могут быть сконструированы разными способами для оптимизации управления мощностью, стабильности или размера.


Тем не менее, практические детали конструкции, как показано на , рис. 1, , создают некоторые паразитные эффекты , заставляя реальный резистор действовать как модель схемы, показанная на рис. 2 .Модель описывает, как фактические характеристики резистора заставляют его электрические характеристики зависеть от частоты и от того, как к нему прикладываются напряжение и ток.

РИСУНОК 2. Это модель того, как резистор на самом деле ведет себя в цепи. Тип резистора определяет важность каждого компонента.


Последовательная индуктивность, L S , в основном создается выводами, присоединенными к резистору. Обратите внимание, что у резистора для поверхностного монтажа нет выводов, что значительно уменьшает L S .Электроды также образуют очень маленький конденсатор C P , который влияет на поведение резистора на очень высоких частотах. Хотя покрытие резистора является очень хорошим изолятором, ток все же может протекать в очень небольших количествах по поверхности резистора в виде тока утечки , представленного R P . Это становится важным, когда резистор имеет очень высокое значение или используется в цепи высокого напряжения.

Типы резисторов

Чтобы кусок проводящего материала можно было превратить в практичный резистор, к нему прикрепляют пару электродов и выводов, чтобы ток мог течь.Резистор покрыт изоляционным материалом для защиты проводящего материала от окружающей среды и наоборот. Существует несколько различных методов изготовления резисторов и типов корпусов или корпусов , которые предназначены для определенного диапазона приложенного напряжения, рассеиваемой мощности или других соображений.

Углеродный состав
Состав означает, что резистивный материал представляет собой смесь углерода и стабилизирующих соединений. Количество углерода в смеси определяет стойкость материала.Небольшой цилиндр, похожий на грифель карандаша, удерживается между двумя электродами и покрывается смолой или фенолом, в результате чего получается неиндуктивный резистор с низким L S , который часто используется в радиочастотных схемах.

Резисторы Carbon comp доступны с номинальной мощностью от 1/4 до 2 Вт. Они также могут справляться с временными перегрузками намного лучше, чем пленочные резисторы, потому что тепло равномерно распределяется по цилиндру из резистивного материала. Это делает их хорошим выбором, например, для схем, которые защищают и поглощают импульсы и переходные процессы.К сожалению, на эти резисторы также сильно влияют температура и влажность, поэтому они не подходят для схем, которые зависят от точных и стабильных значений сопротивления.

Пленочные резисторы
В пленочном резисторе резистивный материал представляет собой очень тонкое покрытие из углерода или металла на изолирующей подложке, такой как керамика или стекло. Величина сопротивления определяется толщиной пленки и количеством углерода или металла в ней. Эти резисторы доступны с очень точными и стабильными значениями.

Недостатком пленочных резисторов является то, что они не могут выдерживать большие мощности из-за очень тонкой пленки. Перегрузки также могут повредить пленку, создавая «горячие точки» внутри резистора, постоянно меняя его значение. Сопротивление пленочных резисторов иногда регулируется перед герметизацией путем отрезания части пленки лазером, этот процесс называется обрезка .

Если пленка нанесена на внутреннюю часть трубки, процесс обрезки создает катушечный путь тока, который увеличивает L S резистора.Если ваша схема работает на высоких частотах, убедитесь, что выбранные вами резисторы имеют низкое значение L S .

Резисторы для поверхностного монтажа почти всегда являются пленочными. У этих резисторов вообще нет выводов, поэтому L S очень мало. Пленка нанесена на керамический лист. Из-за чрезвычайно малого размера резисторы для поверхностного монтажа имеют очень низкую номинальную мощность - от 1/10 до 1/4 Вт.

Wirewound
Обычно в источниках питания и другом оборудовании, где рассеивается большая мощность, резистор с проволочной обмоткой сделан именно так, как вы могли ожидать.Проволока с высоким сопротивлением наматывается на изолирующую форму - обычно керамическую трубку - и прикрепляется к электродам на каждом конце. Они предназначены для рассеивания большого количества энергии размером от одного до сотен ватт! Резисторы с проволочной обмоткой обычно предназначены для воздушного охлаждения, но некоторые стили имеют металлический корпус, который можно прикрепить к радиатору или металлическому шасси, чтобы избавиться от нежелательного тепла.

Поскольку резистивный материал в этих резисторах намотан на форму, они имеют очень высокое значение L S .По этой причине резисторы с проволочной обмоткой не используются в аудио- и радиочастотных цепях. Будьте осторожны при использовании в такой схеме резистора из мусорной коробки или мешка!

Маленькие резисторы с проволочной обмоткой очень похожи на пленочные или угольные композитные резисторы. Резисторы с проволочной обмоткой обычно имеют широкую цветную полосу, но не всегда. Если вы сомневаетесь, проверьте резистор на ожидаемых частотах. Существуют специальные версии с обмотками, которые нейтрализуют большую часть индуктивности, но имеют гораздо более высокое значение C P , что также влияет на характеристики резистора выше 50 кГц.

Керамика и оксид металла
Если вам нужен мощный безындукционный резистор, вы можете использовать металлокерамический резистор (смесь металлокерамики) или металлооксидные резисторы. Они сконструированы так же, как углеродный композитный резистор, заменяющий углеродистый материал металлокерамикой или оксидом металла.

Регулируемые резисторы
Существует много различных типов регулируемых резисторов. Самыми простыми являются резисторы с проволочной обмоткой, при этом часть проволоки открыта, чтобы можно было прикрепить подвижный электрод.Чаще всего регулируются с помощью вращающегося вала, как показано на Рисунок 3 . Элемент обеспечивает постоянное сопротивление между выводами 1 и 3. Грязесъемник перемещается, чтобы контактировать с элементом в различных положениях, изменяя сопротивление между любым концом элемента и выводом 2.

РИСУНОК 3. Потенциометр (или потенциометр) действует как переменный делитель напряжения, перемещая скребок по поверхности элемента с фиксированным сопротивлением.


Если регулируемый резистор имеет только две клеммы (1 и 2 на рисунке , рисунок ), то он называется реостатом и действует как регулируемое сопротивление.Большинство реостатов предназначены для использования в цепях большой мощности с номинальной мощностью от нескольких ватт до нескольких десятков ватт.

Если регулируемый резистор имеет три клеммы, он называется потенциометром или для краткости «горшок». Большинство электролизеров предназначены для работы в качестве делителей напряжения и могут быть преобразованы в реостат, оставив клеммы 1 или 3 неподключенными. Миниатюрные версии, называемые подстроечными устройствами , устанавливаются на печатную плату и используются для выполнения небольших настроек или калибровки схемы.Они доступны в однооборотном или многооборотном исполнении.

Горшки большего размера с диаметром стержня 1/8 дюйма или 1/4 дюйма предназначены для использования в качестве пользовательского элемента управления. Доступны электролизеры с сопротивлением от нескольких Ом до нескольких МОм и номинальной мощностью до пяти ватт.

Как и резисторы с фиксированным номиналом, конструкция потенциометра важна. Горшки повышенной мощности могут иметь элемент с проволочной обмоткой, обладающий достаточной индуктивностью, чтобы не подходить для аудио- или радиосигналов. Горшки меньшего размера, особенно горшочки для обрезки, не рассчитаны на то, чтобы быть достаточно прочными для использования в качестве часто настраиваемого элемента управления.Большинство горшков также имеют относительно высокие значения C P .

Также доступны горшки с элементами, имеющими нелинейный конус или изменение сопротивления в зависимости от положения грязесъемника. Например, горшок с конусом бревна имеет сопротивление, которое логарифмически изменяется при вращении вала. Это полезно, например, в схемах аттенюатора. Звуковой конус Поток используется для создания делителя напряжения, который имитирует громкость человеческого уха, так что кажется, что громкость изменяется линейно с вращением регулятора.

Резисторные сети
Для экономии места на печатных платах часто используются резистивные сети. Сами по себе миниатюрные печатные схемы, размещающие на одной подложке несколько резисторов. Резисторы могут быть изолированы друг от друга, иметь одну общую клемму или подключаться последовательно. Существует ряд конфигураций, которые можно найти в каталоге любого поставщика компонентов.

Рассеиваемая мощность и номинальное напряжение

После номинала рассеиваемая мощность является следующей по важности характеристикой резистора.Перегруженный резистор часто меняет свое значение со временем и часто может стать достаточно горячим, чтобы обжечь себя и окружающие компоненты. Каждый разработчик схем рано или поздно узнает запах сгоревшего резистора!

Общее практическое правило состоит в том, чтобы рассчитать, сколько мощности резистор должен рассеять, а затем использовать следующий по величине размер или коэффициент рассеяния в два раза выше, в зависимости от того, что больше. Номинальная мощность основана на беспрепятственной циркуляции воздуха вокруг резистора. Для резисторов, рассеивающих более одного ватта, расположите соседние компоненты так, чтобы воздух мог свободно циркулировать.По возможности устанавливайте силовые резисторы горизонтально, чтобы конвекция охлаждала все части резистора одинаково.

Другой важный рейтинг - это максимальное приложенное напряжение . Напряжение выше этого значения может вызвать дугу между выводами резистора! При высоких напряжениях R P также может стать значительным, что приведет к утечке тока вокруг внутреннего сопротивления. Высоковольтные резисторы необходимо содержать в чистоте. Отпечатки пальцев, масло, грязь и пыль - все это создает нежелательные пути тока, снижая R P и увеличивая утечку или даже искрение.Вот почему резисторы для использования в высоковольтных цепях длинные и тонкие, а их выводы расположены далеко друг от друга, чтобы минимизировать утечку и максимизировать способность выдерживать высокое напряжение. NV


КАК ПРОЧИТАТЬ РЕЗИСТОР

Изучение цветового кода резистора («Плохие мальчики насилуют ...») - это обряд посвящения для электронщиков во всем мире. Удобное руководство в Интернете доступно по адресу https://physics.ucsd.edu/neurophysics/courses/physics_120/resistorcharts.pdf или просто введите «цветовой код резистора» в поисковую систему в Интернете.Резисторы для поверхностного монтажа и силовые резисторы также могут иметь значение, напечатанное на корпусе в виде трех- или четырехзначного кода, причем последняя цифра выступает в качестве экспоненты. Например, «513» означает 51 x 10 3 или 51 кОм.


ДОПУСК И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ

Резисторы

имеют номинальное значение и допуск (величина допустимого отклонения выше или ниже номинального значения). Большинство резисторов имеют допуск 1%, 5% или 10%, и вы можете найти меньшие или более жесткие допуски .Доступные номиналы резисторов определяются серией допусков . Например, в серии 5% значения выбираются таким образом, чтобы каждое из них примерно вдвое превышало допуск или 10% от следующего наибольшего или наименьшего значения.

Резисторы

также меняют свое значение в зависимости от температуры. Относительное изменение сопротивления с температурой называется температурным коэффициентом или tempco и определяется как частей на миллион, или ppm, или как процентное изменение на градус Цельсия изменения температуры.Положительное значение температуры означает, что сопротивление резистора увеличивается с температурой. При проектировании и конструировании чувствительных цепей, в которых используются прецизионные (1% или более жесткие допуски) резисторы, важно поддерживать их при постоянной температуре.


ВЫБОР РЕЗИСТОРОВ

Вот некоторые специальные приложения, для которых требуются специальные типы резисторов. Это не жесткие правила, но они могут помочь вам в первоначальном выборе. Для большинства схем вполне подойдут простые старые углеродные пленочные или угольные композитные резисторы.

  • Защита от электростатических разрядов и переходных процессов - состав углерода, оксид металла (выдерживает перегрузки короткими импульсами и низкую индуктивность)
  • Аудиосистемы и схемы - металлическая пленка (с низким уровнем шума)
  • Высокое напряжение - проволочная обмотка и оксид металла в высоковольтных корпусах
  • RF - углеродный состав и оксид металла (низкая индуктивность)
  • Прецизионные схемы - углеродная или металлическая пленка (фиксированное значение) и металлокерамика (триммеры или элементы управления)

Не забудьте подумать о том, что важно для вашей схемы - значение, мощность или напряжение, стабильность, стоимость - затем найдите тип резистора, который соответствует этим требованиям.


ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ЧТЕНИЯ

Чтобы узнать больше о резисторах, определения доступны в Глоссарии терминов резисторов по адресу http://prpinc.com/customer-aids/glossary-of-industry-terms Загрузите статью о выборе резисторов «Задайте вопрос инженеру по приложениям № 24 ”С веб-сайта Analog Devices по адресу www.analog.com/library/analogDialogue/archives/31-1/Ask_Engineer.html . Серьезные дизайнеры захотят найти копию Справочника по резисторам Кайзера (CJ Publishing, 2851 W.127-я улица, Олате, KS 66061), что является хорошим ориентиром.


ОБ АВТОРЕ

Х. Уорд Сильвер - инженер, писатель и преподаватель с более чем 30-летним практическим опытом в области медицинской электроники, проектирования приборов и радиовещания. Он является автором двухсторонних радиоприемников и сканеров для чайников и радиолюбителей для чайников издательства Wiley Press и множества статей для журнала QST. Позывной Уорда для радиолюбителей - NØAX.


Типы резисторов - конструкция, работа и применение

Резисторы

можно увидеть практически во всех электронных схемах.Существует много типов резисторов, и их можно разделить на две группы: постоянный резистор и регулируемый резистор (переменный резистор). Основная функция резистора - противодействовать прохождению электрического тока и регулировать поток электронов. Это делается с помощью материала, из которого они составлены. Они в основном классифицируются на основе их применения, температурного коэффициента, допусков, размеров, мощности, надежности, напряжения и т. Д.

Резисторы с фиксированным значением : Постоянные резисторы - это тип резисторов, которые обеспечивают фиксированное сопротивление в цепи.Постоянный резистор не может быть изменен, поскольку он установлен на определенное значение.

Обозначение постоянного резистора

Переменные резисторы: Переменные резисторы - это тип резисторов, у которых значение сопротивления не фиксировано. Мы можем изменить значение сопротивления в переменных резисторах.

Символ переменного резистора

Строительство

Резисторы с фиксированным номиналом - это резисторы, которые имеют фиксированное значение, и их значение не изменяется при изменении значения или тока.Эти резисторы с фиксированным значением могут быть дополнительно разделены в соответствии с их конструкцией на резисторы из углеродной композиции, резисторы из углеродной пленки, металлооксидные пленки и резисторы с проволочной обмоткой.

Резистор карбоновый

Резисторы из углеродного состава использовались более 100 лет, но сегодня используются редко. Они большие по сравнению с нашими обычными резисторами. Резисторы из углеродного состава изготавливаются путем смешивания гранул углерода с помощью связующего вещества, которое затем превращается в небольшой стержень.Самым большим преимуществом этих резисторов является то, что они могут выдерживать высокий уровень импульсов энергии. Хотя у них много недостатков, таких как большой размер, шум, высокий отрицательный температурный коэффициент и нестабильность. Из-за этих недостатков резисторы этого типа сегодня не используются или используются редко. Их можно использовать в ВЧ нагрузках.

Резистор угольно-пленочный

Углеродные пленочные резисторы имеют углеродную пленку на керамическом каркасе и покрыты изоляционным материалом, например эпоксидной смолой (для защиты).Этот тип резистора сегодня не используется, так как резисторы более высокого качества доступны по более низкой цене. Резисторы с углеродной пленкой образуются путем крекинга углеводородов на керамическом каркасе, который образует углеродную пленку на нем. После этого добавляются соединения и делается разрез спирали для регулировки значения сопротивления. Срез спирали - это плавная кривая на поверхности; это делает эти резисторы индуктивными и позволяет использовать их в ВЧ приложениях. Кривая спирали обозначается как линия обрезки. Колпачок электрода соединен с подводящим проводом для закрытия углеродной пленки.

Металлооксидный пленочный резистор

Этот тип резистора широко используется сегодня. Они намного лучше, чем резисторы из углеродной пленки. Здесь оксиды металлов (металлическая пленка), такие как оксид олова, осаждаются на керамическом носителе. Затем сопротивление регулируется с помощью линии обрезки. Сопротивление меняется в зависимости от толщины осаждения, а затем в зависимости от спиральной кривой. После этого на внешнее покрытие наносится эпоксидный защитный слой (изоляционное покрытие). Эти резисторы имеют низкий уровень шума и могут поставляться с гораздо более жесткими допусками, что значительно превосходит их по сравнению с углеродными пленочными резисторами.Этот тип резисторов сейчас используется практически во всех приложениях.

Резистор с проволочной обмоткой

Резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются путем наматывания металлического сердечника (проволоки) на керамический каркас. Керамический каркас используется в дорогостоящих резисторах с проволочной обмоткой. Это дает больше сопротивления, чем общее. После намотки проволоки их покрывают стекловидной или силиконовой эмалью. Весь материал стягивается колпачком электрода. Этот тип резистора используется в приложениях с высокой мощностью.

Переменные резисторы

Переменные резисторы бывают разных типов.В основном они классифицируются на основе того, как регулируется значение сопротивления. Здесь значение сопротивления зависит от оператора или других естественных источников. В основном они классифицируются как потенциометры (сокращенно Pot ), светозависимые резисторы, термисторы.

Потенциометр

Потенциометры типа переменные резисторы . В потенциометре есть три клеммы и вращающийся вал, который при вращении изменяет значение сопротивления.

Потенциометр имеет резистивную дорожку, изготовленную из резистивного материала.Когда стеклоочиститель вращается, величина сопротивления изменяется и, таким образом, отражается на втором выводе потенциометра. Этот тип резисторов используется в таких устройствах, как регуляторы вентиляторов, источники питания и т. Д.

Переменные потенциометры доступны во множестве различных механических вариаций, позволяющих легко регулировать напряжение, ток или регулировку смещения и усиления схемы для получения нулевого состояния. Некоторые из них - ползунковый потенциометр, пресеты, триммеры и реостаты.

Ползунковые потенциометры - это потенциометры, в которых значение сопротивления изменяется ползунком, который представляет собой линейную силу. Пресеты или триммеры - это миниатюрные версии потенциометров. Они используются в схеме, где нам нужно просто исправить их и забыть. Реостат - это переменный резистор, который используется для управления током. Они могут изменять сопротивление в цепи без прерывания. Конструкция очень похожа на конструкцию потенциометров, но у них всего два вывода.

Символ потенциометра

Светозависимый резистор (LDR)
Светозависимые резисторы

вскоре известны как LDR . LDR - это тип переменного резистора, в котором значение сопротивления изменяется в зависимости от интенсивности света, падающего на него. Светозависимые резисторы имеют светочувствительную дорожку, состоящую из кадмия и кремния, которая чувствительна к свету. Он имеет сопротивление, значение которого изменяется в зависимости от длины волны света, падающего на LDR.Они также известны как фоторезисторы. Они используются в светочувствительных приложениях, таких как умные уличные фонари, камеры и т. Д.

Термисторы

Термистор - это электрический резистор, сопротивление которого значительно снижается при нагревании, используемый для измерения и управления. Также есть два типа термисторов:

NTC (Отрицательный температурный коэффициент ) Термистор : В термисторе NTC сопротивление уменьшается с увеличением температуры.Символ термистора NTC имеет -t, потому что он имеет отрицательный температурный коэффициент.

Обозначение термистора NTC

Чувствительность термисторов NTC намного лучше, чем у кремниевых датчиков температуры и RTD. Есть два способа изменить температуру термистора NTC. Во-первых, за счет изменения температуры окружающей среды, а во-вторых, за счет увеличения тока в термисторе. При увеличении тока в резисторе возникает эффект нагрева, и, таким образом, он изменяет свое сопротивление за счет собственного тепла.Это называется эффектом самонагрева .

PTC (положительный температурный коэффициент) Термистор: В термисторе PTC сопротивление увеличивается с увеличением температуры. PTC означает термистор. Символ термистора PTC имеет + t, потому что он имеет положительный температурный коэффициент.

Обозначение термистора PTC

Термисторы

PTC широко используются в качестве саморегулирующихся нагревателей. Когда через него пропускается большой ток, выделяется больше тепла, и, таким образом, сопротивление термистора резко увеличивается.Таким образом, они часто используются в цепях с временной задержкой, зависящей от температуры. Термисторы PTC также используются для измерения температуры, но в этом процессе они потребляют очень незначительное количество тока, что делает их очень полезными для этого приложения.

Температурный коэффициент - это коэффициент изменения сопротивления при изменении температуры на один градус Цельсия. У каждого проводника есть температурный коэффициент. У некоторых есть отрицательные, а у некоторых - положительные. Термисторы специально разработаны для изменения своего сопротивления при изменении температуры.Как правило, обычные резисторы изготавливаются из сплавов и резисторов с температурным коэффициентом, близким к нулю, поэтому они не изменяют свое значение больше при изменении температуры.

Они используются в термометрах сопротивления и других устройствах с контролем температуры. И, наконец, они делятся на резисторы для сквозных отверстий и резисторы для поверхностного монтажа.

Сквозное отверстие Резистор : Резисторы сквозного отверстия поставляются с длинными гибкими выводами, которые можно вставить в макетную плату или вручную припаять к макетной плате или печатной плате (PCB).

Резистор для поверхностного монтажа : резисторы SMD имеют прямоугольную форму. Чип-резисторы имеют металлизированные участки на обоих концах корпуса, что позволяет им контактировать с печатной платой через припой.

Мы видим в цепи большое количество резисторов. Они являются основной частью действующих систем контроля. Хотя мы видим их разные типы, например, в регуляторах вентиляторов, мы находим поворотный потенциометр и обычные металлооксидные пленочные резисторы, в то время как в мобильных телефонах мы находим резисторы SMD, в то время как в радиочастотном устройстве мы находим большие резисторы; в приложениях с большой мощностью, например, в инверторах, можно увидеть резисторы с проволочной обмоткой.Таким образом, существуют сотни и тысячи типов резисторов с момента их изготовления. Некоторые из них все еще используются, а некоторые устарели. Они используются в соответствии с их приложениями.

Различные типы резисторов и их применение

Типы резисторов

Резистор представляет собой пассивный двухконтактный электрический компонент, который используется в большинстве схем. Резисторы действуют как нижние уровни напряжения в цепи, а также используются для уменьшения тока. Резисторы большой мощности могут выдавать несколько ватт электроэнергии, например, тепла.Он используется для управления двигателем в системе распределения электроэнергии. Используя температуру, время и рабочее напряжение, можно изменить сопротивление фиксированного сопротивления. В элементах схемы используются переменные резисторы в виде света, чувствительного к теплу, химической активности и силе. В электрических сетях и в электрических цепях резистор является общими компонентами. Различные типы резисторов присутствуют повсюду в электронном оборудовании, а в интегральных схемах резисторы реализованы.Если на практике резисторы представляют собой дискретные компоненты, то он собирает компоненты разных типов. Электрическое сопротивление резистора определяется сопротивлением. Производство резисторов имеет диапазон более девяти порядков. Используя допуск, указывается номинал резистора.

Что такое резистор?

Резистор - это компонент, предназначенный для определения известных значений сопротивления. Резисторы также известны как пассивные компоненты. Резисторы используются для уменьшения тока в цепях.Базовое обозначение резистора показано ниже.

Базовый резистор

Различные типы резисторов

В электронных схемах используются резисторы различных типов. В зависимости от изготовления и сжатия сопротивление имеет разные свойства. В этом разница в их приложениях. Резисторы доступны на рынке разных размеров и форм. Различные типы резисторов обсуждаются в следующем разделе.

  • Линейные резисторы.
  • Резисторы нелинейные.

Резисторы линейные

Номиналы резисторов изменяются с помощью температуры и приложенного напряжения, называемые линейными резисторами. Если сопротивление текущего значения прямо пропорционально приложенному напряжению, это называется линейным сопротивлением. Линейные резисторы представляют собой два разных типа резисторов, а именно:

  • Постоянные резисторы
  • Резистор переменный
Постоянный резистор

Само название говорит о том, что постоянный резистор.Таким образом, значения конкретного резистора не могут измениться в фиксированном резисторе. Существуют следующие типы резисторов.

  • Светодиодный индикатор
  • Состав углерода
  • Углеродная куча
  • Карбоновая пленка
  • Резистор угольный печатный
  • Толстая и тонкая пленка
  • Металлическая пленка
  • Металлооксидная пленка
  • Проволочная обмотка
  • Резистор фольгированный
  • Шунт амперметра
  • Сеточный резистор
  • Особые степени

Резистор из углеродного состава

Резистор на основе угля состоит из смесителя из гранулированного или графита, изоляционного фильтра и связующего на основе смолы.Фактическое сопротивление резистора определяется соотношением материалов изоляции. Изолирующая связка имеет форму дороги, и на обоих концах дороги есть две металлические заглушки. На обоих концах резистора имеется два проводника для упрощения подключения в схемотехнике. На резисторе нанесены разные цвета, чтобы определить его номинал, а дорога покрыта пластиковым покрытием.

Углеродный резистор

Приложения
  • Составной резистор используется в импульсах высокой энергии.
  • Имеет относительно небольшие размеры.
  • Источники питания высокого напряжения
  • Сварка
  • Высокая мощность

Углерод

Этот тип резистора состоит из пакета сжатых дисков между двумя металлическими пластинами, которые находятся в контакте. Эти резисторы встроены в автоматические регуляторы напряжения и контролируют ток возбуждения для поддержания постоянного напряжения. Обозначение резистора из углеродного ворса показано ниже.

Углеродная куча

Приложения
  • Они используются в небольшом двигателе регулятора скорости в бытовой технике.
  • Этот тип резисторов доступен в угольном микрофоне.
  • Углеродные резисторы используются в регулируемых нагрузочных резисторах, если это требуется, например, в радиопередатчике или автоматических батареях.

Углеродная пленка

Углеродный пленочный резистор образуется путем крекинга углеводорода в керамическом каркасе, а температурный коэффициент составляет от -100 до -900 ppm / ° C. Резисторы из углеродной пленки не используются на рынке, потому что на рынке доступны резисторы более высокого качества.Эти резисторы доступны в небольших количествах мощности. Обозначение резистора с углеродной пленкой показано ниже.

Карбоновая пленка

Приложения

Углеродные пленочные резисторы доступны в исполнении High plus.

Резистор угольный с печатным рисунком

Само название говорит о том, что «печатные» резисторы этого типа используются на печатных платах. Эти типы резисторов чаще всего встречаются в гибридных модулях печатных плат. Допуск этих резисторов довольно велик и составляет порядка 30%.Символ этого резистора показан ниже.

Угольный резистор

Приложения
  • Этот тип резисторов используется в стандартном стекловолокне в печатных платах.
  • Он имеет некритичный подтягивающий резистор.

Толстая и тонкая пленка

В 1970-х годах толстопленочные резисторы были более популярны, и в настоящее время этот тип резисторов используется в устройствах для поверхностного монтажа. Толстая пленка в 1000 раз толще тонких пленок с резистивными элементами.Основное различие заключается в пленке, нанесенной на резистор горного устройства на поверхности цилиндра.

Толстая и тонкая пленка

Тонкопленочные резисторы изготавливаются методом вакуумного напыления, а резистивные материалы проходят через изолирующую подложку. Старый процесс изготовления печатной платы протравлен пленкой. Поверхность покрыта светочувствительным материалом и пленкой с рисунком, облучается ультрафиолетовым светом и подвергается воздействию чувствительного покрытия.Толстопленочный резистор изготавливается с использованием трафаретной печати и трафаретной печати.

Приложения
  • Тонкая пленка обычно используется в точных приложениях.
  • Характеристики сопротивления тонкой пленки имеют относительно высокий допуск.
  • В тонкопленочных резисторах индуктивность и конденсаторы обычно низкие.
  • Толстопленочные резисторы используются в случае высоких допусков.
  • Толстопленочные резисторы доступны по низкой цене и могут работать с малой мощностью.
  • Толстопленочные резисторы
  • имеют более широкий ассортимент резисторов.

Резистор металлопленочный

Металлопленочные резисторы по конструкции аналогичны углеродным пленочным резисторам. Вместо углерода есть металл, а металл представляет собой смесь никеля, хрома, металлической глазури и оксидов металлов. Температурный коэффициент металлопленочного резистора очень низкий и составляет + -2 ppm / C. Символ металлопленочного резистора показан ниже.

Металлопленочный резистор

Приложения
  • Допуск металлопленочного резистора имеет хорошие характеристики.
  • Низкий коэффициент напряжения этого резистора имеет высокую линейность и низкий уровень шума.
  • В мостовой схеме и активном фильтре используются пленочные резисторы.

Металлооксидные пленочные резисторы

Металлооксидный пленочный резистор изготавливается с помощью оксидов металлов, и эти резисторы крепятся к осевым резисторам. Эти резисторы путают с каристорами из оксида металла, которые сделаны с помощью оксида цинка, карбида кремния. Методы химического осаждения производятся с помощью металлооксидного резистора.Чистые металлические газы, такие как высокая температура и низкое давление, участвуют в процессе осаждения.

Металлооксидные пленочные резисторы

Приложения
  • Применение металлооксидных пленочных резисторов в основном аналогично применению металлопленочных резисторов.
  • Металлооксидная пленка и металлическая пленка являются преобладающими резисторами.

Резисторы с проволочной обмоткой

Резисторы этого типа состоят из изолирующего сердечника резистивного провода. Резистивная проволока - вольфрам, марганец, допускается никель.Эти резисторы очень дороги и чувствительны к испытаниям. Этот резистор доступен в диапазоне резисторов от 2 до 100 Вт. Резисторы с проволочной обмоткой омического сопротивления от 1 Ом до 200 л Ом.

Резисторы с проволочной обмоткой

Приложения
  • Имеет высокий уровень безопасности
  • Требуется точное измерение и контроль тока баланса.

Резисторы переменные

Существуют разные типы переменных резисторов, следующие за

  • Регулируемый резистор
  • Потенциометры
  • Ящики сопротивления и декады
  • Устройства специальные.

Регулируемый резистор

Регулируемые резисторы также известны как реостат. Эти резисторы представляют собой устройства с двумя или тремя выводами и используются для ограничения тока с помощью ручных операций. Доступный диапазон этих резисторов от 3 до 200 Вт. Номинальная мощность составляет от 5 до 50 Вт.

Регулируемый резистор

Приложения
  • Это устройство регулирования мощности.
  • Скорость моторов.

Резистор потенциометра

У резистора потенциометра будет дополнительный винт, что повысит эффективность его работы.Резисторы потенциометра также известны как подстроечные резисторы. Изменяя положение винта, вращая небольшую отвертку, можно изменить значение резистора. Эти резисторы изготовлены из углеродной композиции, углеродной пленки и проволочных материалов. Диапазон этого резистора составляет от 50 Ом до 5 МОм.

Резистор потенциометра

Приложения
  • Они используются в различных отраслях промышленности.
  • Может использоваться для ввода управления и измерения положения.

Светодиодная арматура

Выводы - сквозные. Компонент сквозного отверстия будет иметь выводы. Тело выводов выходит в осевом направлении, первый находится на линии, параллельной прошлому, и имеет самую длинную ось. Другой радикально уходит из тела. Другой компонент - технология поверхностного монтажа. Раньше сквозные скважины полностью заменялись конструкцией «точка-точка».

Таким образом, речь идет о различных типах резисторов и их применении.Мы надеемся, что, прочитав эту статью, вы лучше понимаете концепцию различных типов резисторов и их применение. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи или реализации электрических и электронных проектов, пожалуйста, прокомментируйте в разделе ниже. Вот вам вопрос, какова функция резистора?

Типы резисторов и их функции

Резисторы повсюду в электрических устройствах. Эти простые пассивные компоненты имеют огромное значение, когда дело касается схемотехники.Они бывают разных видов и выполняют широкий спектр функций. Как видно из их названий, основная функция резистора - обеспечивать сопротивление электрическому току. Другие функции резисторов включают:

  • Напряжение деления
  • Вырабатывает тепло
  • Питание светодиодов
  • Цепи согласования и нагрузки
  • Регулируемое усиление
  • Устранение временных ограничений

Выбор подходящего типа резистора для проекта или конструкции зависит от множества факторов, которые необходимо спланировать заранее, прежде чем закупить резисторы для крупномасштабного производства.При выборе типа резистора инженер должен учитывать следующие факторы:

  • Сопротивление
  • Допуск
  • Номинальная рассеиваемая мощность
  • Комплектация и установка
  • Номинальное напряжение
  • Материальная конструкция
  • Индуктивность и емкость
  • Температурный диапазон
  • Рабочий шум

Резисторы бывают разных типов со своими номиналами и размерами. При разработке схемы это поможет узнать преимущества и уникальные функции каждой разновидности резисторов.

Общие типы линейных резисторов

Линейные резисторы реагируют по закону Ома. Эти резисторы изменяют значение прямо пропорционально приложенному напряжению и температуре. Обычно линейные резисторы делятся на две категории: постоянные резисторы и переменные резисторы.

Постоянные резисторы

Эти резисторы обеспечивают постоянное сопротивление в цепи. Эти типы резисторов чаще всего используются на печатных платах и ​​в электронике.Постоянные резисторы могут быть разных размеров и разных материалов. Наиболее распространенные постоянные резисторы следующие:

Резисторы из углеродного состава: Этот тип резистора является одним из старейших типов компонентов на рынке. Они обычно использовались до 1960-х годов и обычно изготавливались из смеси порошкообразного углерода и керамики. Хотя на рынке все еще доступны резисторы из углеродного состава, они, как правило, дороже и реже используются, потому что другие типы постоянных резисторов имеют более эффективные характеристики, такие как допуск, зависимость от напряжения и пороги напряжения.

Резисторы с проволочной обмоткой: Эти резисторы состоят из изолированного металлического провода, намотанного на сердечник из непроводящего материала, такого как керамика, пластик или стекло. Металлическая проволока обычно состоит из высокопрочных сплавов, таких как нихром или манганин. Эти резисторы также появились на рубеже веков, но, в отличие от резисторов из углеродного состава, они широко используются и сегодня. Они способны выдерживать высокие нагрузки, стабильны при высоких температурах и обеспечивают долгосрочную стабильность.Однако они, как правило, более дороги и не могут применяться в высокочастотных устройствах.

Тонкопленочные резисторы: Они бывают двух разновидностей: углеродные пленочные резисторы и металлопленочные резисторы, но имеют почти идентичные конструкции. Они состоят из керамического сердечника, окруженного тонким резистивным слоем углеродной или металлической пленки. Тонкопленочные резисторы идеально подходят для использования в приложениях, требующих высокой стабильности, высокой точности и низкого уровня шума, таких как использование в медицинских устройствах, звуковом оборудовании, а также в испытательных и измерительных устройствах

Толстопленочные резисторы : Эти постоянные резисторы чаще всего используются в потребительских устройствах.Они сконструированы как тонкопленочные резисторы, но, как следует из названия, используют толстые пленки оксидов металлов или оксидов металлокерамики. Эти типы резисторов являются самыми дешевыми и наиболее доступными. Обычно они используются в любом электрическом устройстве, которое использует аккумулятор или источник питания переменного тока.

Плавкие резисторы : Эти резисторы выполняют две разные функции: обеспечивают сопротивление электрическому току и действуют как предохранитель для отключения тока в случае его перегрузки. Плавкие резисторы работают не только для регулирования тока, но и для защиты от сбоев в случае скачка напряжения.Они сконструированы так же, как резисторы с проволочной обмоткой, и обычно используются в дорогих электронных устройствах, таких как телевизоры, усилители, а также в оборудовании для контроля и управления безопасностью.

Переменные резисторы

В отличие от постоянных резисторов, значениями сопротивления этих компонентов можно управлять с помощью шкалы, ручки или винта. Поскольку они могут управлять напряжением и током, они обычно используются в радио и аудиоаппаратуре. К распространенным типам переменных резисторов относятся:

Потенциометры : Эти резисторы обычно управляются с помощью шкалы или ручки.Они состоят из трех выводов, величина сопротивления которых регулируется подвижным контактом (также известным как стеклоочиститель), который соединен с валом управления. Вращение вала управления увеличивает или уменьшает напряжение на резисторе. Они обычно используются в аудио / визуальном оборудовании и преобразователях.

Реостаты : Эти переменные резисторы, также известные как резисторы с ответвлениями или переменные резисторы с проволочной обмоткой, используют скользящий контакт для регулирования напряжения. Сердечник резистора устроен аналогично резисторам с проволочной обмоткой.Как и потенциометры, эти резисторы используются для управления напряжением в аудио / визуальном оборудовании и преобразователях.

Типы нелинейных резисторов

Нелинейные резисторы отличаются от линейных резисторов тем, что их значение сопротивления изменяется в зависимости от температуры, света или напряжения, а не в соответствии с законом Ома, как у линейных резисторов. Их также можно использовать для управления напряжением тока, поэтому они также являются типами переменных резисторов. Общие типы нелинейных резисторов включают:

Термисторы : Этот тип переменного резистора регулирует напряжение пропорционально изменениям температуры.Термисторы находят применение в бытовой технике, автомобилях, термометрах и аккумуляторных батареях.

Варисторные резисторы : Эти типы резисторов изготавливаются из полупроводниковых материалов, таких как кремний и керамические оксиды металлов. Значение сопротивления этих резисторов изменяется вместе с приложенным напряжением цепи. Варисторы способны выдерживать высокие приложения постоянного напряжения и часто используются в качестве ограничителей переходных напряжений в линиях связи, устройствах радиосвязи и в удлинителях.

Фоторезистор или LDR (светозависимые резисторы) : Как видно из названия, значение сопротивления этих резисторов зависит от воздействия света. Эти резисторы используются в датчиках света и измерительном оборудовании, в бытовой технике и фотооборудовании.

Резисторы для поверхностного монтажа (SMD) : Также называемые чип-резисторами, эти резисторы устанавливаются непосредственно на печатные платы, в отличие от резисторов других типов, которые обычно устанавливаются методом сквозного отверстия.Это позволяет ускорить производство и сэкономить место на печатной плате. Они используются в основном в производстве вычислительного оборудования, а также в других технологиях.

Имея широкий спектр типов и применений, когда компаниям нужен постоянный источник резисторов, лучше всего обратиться к компании, которая может иметь запасы и планировать доставку. Sensible Micro имеет доступ к надежной сети поставщиков микрокомпонентов, включая все типы резисторов. Мы гордимся тем, что обеспечиваем наших клиентов высококачественными компонентами, а также сокращаем время выполнения всех наших заказов.Наши складские запасы хранятся на складе с контролируемой температурой, и каждая исходящая партия проверяется в нашей собственной лаборатории инспекции и тестирования для обеспечения качества. Нужны резисторы? Свяжитесь с одним из наших экспертов по закупкам сегодня.

Будьте в курсе последних событий в отрасли, подписавшись на блог Sensible Micro сегодня!

Что такое резистор, различные типы резисторов и их применение?

(Последнее обновление: 6 июля 2020 г.)

Введение:

Что такое резистор, различные типы резисторов и области применения - резисторы можно найти повсюду и использовать почти во всех электронных схемах, устройствах и проектах.На рынке доступно множество различных типов резисторов, имеющих разные свойства и используемых по-разному в различных типах схем. Из-за его высокого спроса каждый месяц миллионы студентов и профессионалов, принадлежащих к различным областям электротехники и электроники, ищут резисторы, чтобы узнать что-то, что можно практически реализовать при разработке любой электронной схемы.

Когда я был студентом инженерного факультета, первым электронным компонентом, с которым меня познакомили в лаборатории электроники, был резистор.В лаборатории я узнал некоторые базовые вещи, например, как найти сопротивление резистора с помощью цифрового мультиметра и без него, и именно тогда я узнал о цветовой кодировке резистора. Медленно и постепенно я узнал, как использовать резисторы последовательно и параллельно и как использовать закон Ома в практических схемах.

Но прежде чем я напишу статью о том, как использовать резисторы последовательно и параллельно и как определить номинал резистора с помощью цветовых кодов, вам нужно знать кое-что.Резистор не так прост, как мы думаем, у нас есть так много разных типов резисторов, которые используются в разных ситуациях.

В этой статье я объясню только самые основные моменты, например.

  • Что такое резистор?
  • Определение резистора
  • Резисторные блоки
  • Символ резистора
  • Различные типы резисторов (линейные и нелинейные)

Без промедления, приступим !!!

Что такое резистор?

Без сомнения, резисторы используются практически во всех электронных схемах.

Определение резистора:

Резистор является пассивным электронным компонентом и используется для создания сопротивления в потоке электрического тока или, проще говоря, ограничивает поток электронов через цепь. Я использовал термин пассивный, что означает, что резисторы только потребляют мощность и не могут генерировать мощность.

Что делает резистор?

Для чего нужен резистор?

Почему мы используем резистор?

Это вопросы, которые чаще всего задают новички.

Резисторы

обычно используются для ограничения тока , делят напряжение и используются в качестве подтягивающих или понижающих резисторов с выводами ввода / вывода микроконтроллера.


Резисторные блоки:

Сопротивление резистора измеряется в Ом, о чем, я уверен, вы уже знаете. Греческий символ Омега «Ω» используется для обозначения сопротивления. Таким образом, 1 Ом «1 Ом» можно определить как сопротивление между двумя точками, где 1 В приложенного напряжения будет подталкивать 1 ампер «1 А» тока.

Меньшие и большие значения резисторов совпадают с такими префиксами, как Кило Ом «КОм», Мега Ом «МОм» или Гига Ом и т. Д.

Например, 1000 Ом можно записать как 1 кОм, 10000 Ом можно записать как 10 кОм, 4700 Ом можно записать как 4,7 кОм, 1000000 = 1 МОм и так далее.

Символ резистора:

Обозначение резистора также известно как условное обозначение. Все резисторы имеют два вывода, за исключением переменных резисторов или некоторых других специальных типов резисторов, которые могут иметь несколько выводов.R1 - это 10 кОм в американском стиле, а R2 - 1 кОм в международном стиле.

Символы американского и международного стиля доступны в программном обеспечении для проектирования схем и печатных плат Cadsoft Eagle. Фактически, вы можете найти эти символы резисторов во всех типах программного обеспечения для проектирования схем.

Для простоты понимания, каждый резистор в цепи должен иметь уникальное имя, например R1, R2, R3 и т. Д. То же самое касается всех электронных компонентов.Как и в программировании, мы используем уникальные имена переменных, чтобы легко отличить одну переменную от другой. Таким образом, та же терминология используется и при проектировании схем.

Типы резисторов:

Как я уже говорил ранее, резисторы бывают разных размеров, форм и материалов. Различные типы резисторов можно четко увидеть на диаграмме / дереве, приведенной ниже. Мы обсудим преимущества и недостатки каждого типа резистора.

В основном есть два типа резисторов.

  • Линейные резисторы
  • Резисторы нелинейные

Линейные резисторы:

Линейный резистор - один из наиболее часто используемых резисторов. Сопротивление линейного резистора остается постоянным независимо от того, увеличивается или уменьшается разность потенциалов или приложенное напряжение. Линейный резистор имеет фиксированное сопротивление, которое не меняется. У линейного резистора есть еще два типа, которые имеют линейные свойства.

  • Постоянные резисторы
  • Переменные резисторы
Постоянные резисторы:

Большинство резисторов, используемых в электронных схемах, относятся к типу постоянных резисторов.Постоянные резисторы относятся к тому типу резисторов, которые имеют фиксированное значение сопротивления. Невозможно изменить / изменить сопротивление постоянного резистора. Фиксированный резистор можно определить как резистор, сопротивление которого не изменяется при изменении напряжения или температуры. В отличие от резисторов других типов, постоянные резисторы также доступны в различных размерах и формах.

Чаще всего используются постоянные резисторы 1 кОм, 100 Ом, 10 кОм и 330 Ом. Это тот тип резисторов, который, как мне кажется, должен иметь каждый новичок.

Есть четыре типа постоянных резисторов.

  • Резисторы из углеродного состава
  • Резисторы с проволочной обмоткой
  • Тонкопленочные резисторы
  • Толстопленочные резисторы
Резисторы из углеродного состава:

Резисторы из углеродного состава были наиболее часто используемыми резисторами в 1960-х годах и ранее.Но из-за дороговизны и низкой стабильности эти резисторы в настоящее время используются редко.

Резистор из углеродистой композиции ограничивает прохождение тока до определенного уровня. Резисторы из углеродного состава изготавливаются из керамики и смеси углеродного порошка.



Резисторы с проволочной обмоткой:

Резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются путем наматывания металлической проволоки на изолирующий сердечник или стержень. Металлический провод вокруг сердечника действует как резистивный элемент, ограничивающий прохождение электрического тока.Эта проволока состоит из вольфрама, манганина, нихрома, никеля или никель-хромового сплава. Изолирующий сердечник состоит из бакелита, фарфора, прессованной бумаги или керамической глины.

Резисторы с проволочной обмоткой, в которых используется манганин, очень дороги и используются с чувствительным испытательным оборудованием, например, мостом Уитстона и т. Д. Эти типы резисторов могут безопасно работать при температурах до 350 ° C. Доступны модели мощностью от 2 до 100 Вт или даже больше.

Преимущества проволочных резисторов:

По сравнению с резисторами из углеродистой композиции резисторы с проволочной обмоткой имеют меньший шум. Проволочные резисторы обладают отличными характеристиками в условиях перегрузки.

Недостаток резисторов с проволочной обмоткой:

Резисторы с проволочной обмоткой очень дороги и не могут использоваться в высокочастотном оборудовании.

Проволочные резисторы Применение:

Резисторы с проволочной обмоткой используются там, где нам нужно

  • Высокая чувствительность
  • Точное измерение и
  • Сбалансированный контроль тока.

Например, он используется в качестве шунтирующего резистора с амперметрами, резисторы с проволочной обмоткой обычно используются в устройствах и оборудовании с высокой номинальной мощностью, они используются в промышленности и контрольном оборудовании. Резисторы с проволочной обмоткой являются старейшим типом резисторов и обладают отличными характеристиками. Во время использования эти резисторы могут сильно нагреваться, и по этой причине они помещены в металлический корпус для отвода тепла.


Толстопленочные резисторы:

Толстопленочные резисторы изготавливаются путем нанесения на подложку резистивной пленки или пасты, смеси стекла и проводящих материалов.Толстопленочная технология позволяет печатать высокие значения сопротивления на цилиндрической или плоской подложке, покрытой целиком или в виде различных рисунков. Технология производства толстопленочных резисторов точно такая же, как и тонкопленочных резисторов; Единственное отличие состоит в том, что в толстопленочных резисторах мы имеем толстую пленку вместо тонкой пленки или слоя резистивного материала. Есть три типа толстопленочных резисторов.

  • Металлооксидные резисторы
  • Кермет пленочные резисторы
  • Плавкие резисторы
Металлооксидные резисторы:

Металлооксидные резисторы представляют собой осевые резисторы фиксированной формы.Они сделаны из керамического стержня, покрытого тонкой пленкой оксидов металлов, например оксида олова. Эти резисторы доступны в широком диапазоне сопротивлений с высокотемпературной стабильностью. Эти резисторы можно использовать при высоком напряжении, а уровень рабочего шума очень низкий.

Свойства металлооксидных пленочных резисторов:

Металлооксидные пленочные резисторы превосходят по своим характеристикам металлические и углеродные пленки по следующим характеристикам.

  • Номинальная мощность
  • Номинальное напряжение
  • Возможности перегрузки
  • Скачки и высокие температуры



Кермет пленочные резисторы «Сетевые резисторы»:

Кермет пленочные резисторы

представляют собой тип толстопленочных резисторов, для изготовления которых используется более толстая проводящая паста.Паста представляет собой смесь керамики и металла. Пленочные резисторы из кермета обладают низким уровнем шума, хорошей температурной стабильностью и приличным номинальным напряжением. В металлокерамических пленочных резисторах внутренняя область содержит керамические изоляционные материалы. Резисторы Cermet Film также называются сетевыми резисторами - это комбинация сопротивлений, которые дают одинаковое значение для всех контактов. Эти резисторы доступны в одинарных и двухрядных корпусах.

Плавкие резисторы:

Плавкие резисторы аналогичны резисторам с проволочной обмоткой.Плавкие резисторы рассчитаны на определенную номинальную мощность; когда номинальная мощность превышает указанное значение, тогда этот резистор вставляется предохранителем, после плавления, то есть он размыкает или размыкает цепь. Таким образом, эти резисторы ограничивают ток и также могут использоваться в качестве предохранителя.

Применение плавких резисторов:
  • Широко используется в телевизорах
  • Усилители

Плавкие резисторы чаще всего используются в дорогих электронных схемах.Омическое сопротивление плавких резисторов составляет менее 10 Ом.

Переменные резисторы:

Это тип резисторов, в которых сопротивление можно изменять вручную, вращая ручку переменного резистора. Эти типы резисторов используются для установки опорного напряжения, также используются в схемах настройки. Эти переменные резисторы также используются с аналоговыми выводами микроконтроллера. Эти резисторы в основном имеют три ножки, крайние правые и крайние левые выводы переменного резистора соединены с источником напряжения и землей.Получаем напряжение на средней ножке переменного резистора. Это не что иное, как делитель напряжения. Существует три типа переменных резисторов.

  • Потенциометры
  • Реостаты
  • Триммеры
Потенциометры:

Обычно потенциометр представляет собой электронный компонент на трех ножках, который используется для контроля напряжения в цепи. Сопротивление между крайней правой и крайней левой ногой постоянно, в то время как средняя стойка соединена с подвижной частью (стеклоочистителем), которая может изменяться.Изменяя сопротивление, вращая ручку потенциометра, мы можем получить разные напряжения.

Внутри потенциометра находятся угольная дорожка, вращающийся дворник, вал, резистивный материал и клеммы.

Реостаты:

Реостат - это электрический прибор, используемый для управления током путем изменения сопротивления. Это используется для целей ограничения тока, которые выполняются вручную или вручную. Реостат обычно представляет собой двух- или трехконтактное устройство.

Реостат имеет проволочную обмотку, регулируемый отвод, корпус и клеммы.

Новичков часто путают с реостатами и потенциометрами. По сути, нет никакой разницы между реостатом и потенциометром, оба являются переменными резисторами. Основное отличие заключается в использовании, для каких целей вы собираетесь использовать этот переменный резистор? Если вы используете его для управления уровнем напряжения, то этот переменный резистор будет называться потенциометром, в противном случае - реостатом.

Триммеры: Подстроечные потенциометры

иногда называют подстроечными резисторами, а подстроечные резисторы - это разновидность регулируемого потенциометра (переменного резистора). Они используются для калибровки и точной настройки схем. Триммеры обычно изготавливаются из металлокерамики или имеют углеродный состав.

Нелинейные резисторы:

Мне лично очень нравятся резисторы этой категории. Я так давно использую нелинейные резисторы.Нелинейные резисторы - это те типы резисторов, в которых протекание тока изменяется с изменением температуры или приложенного напряжения.

Существует три типа нелинейных резисторов.

  • Термисторы
  • Варисторы (VDR)
  • Фоторезистор или фотопроводящий элемент (LDR)
  • Гибкий резистор

Термистер - это также резистор, в котором ток, протекающий через резистор, изменяется с изменением температуры.

Варистор - это тип резистора, в котором ток изменяется в зависимости от приложенного напряжения, поэтому ток можно изменить, изменив приложенное напряжение.Варистор также называют VDR (резистор, зависимый от напряжения).

Фоторезистор

или фотопроводящий элемент (LDR) - это тип резистора, в котором ток изменяется в зависимости от количества света, следующего за устройством. Это переменный резистор, и его сопротивление изменяется в зависимости от количества света, падающего на датчики. Большая часть нелинейных резисторов используется в качестве датчиков и подключена к аналоговым выводам контроллеров.

Гибкий резистор

, также известный как датчик изгиба или датчик изгиба, представляет собой датчик, который измеряет величину изгиба или отклонения.Датчики Flex используются для точного измерения угла. У меня есть очень подробное руководство по этому датчику, которое вы можете найти в разделе связанных проектов, приведенном ниже.


Применение резисторов:

Все типы резисторов, описанные выше, используются для следующих целей.

  • Для регулирования и ограничения тока
  • Как множитель в вольтметре.
  • В качестве делителей напряжения
  • Для изменения электрической энергии в виде тепловой энергии
  • Для управления напряжением или падением
  • Как шунт в Амперметрах
  • В целях защиты, e.г, Плавкие резисторы
  • Широко используется в электронной промышленности
  • Используются как датчики с микроконтроллерами
  • Бытовые электроприборы, такие как обогреватель, утюг, погружной стержень и т. Д.

Хотите узнать больше о резисторах и поставщиках?

MOV резистор:

MOV - это металлический оксидный варистор. Резистор MOV - это тип резистора, сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Это нелинейный резистор, обеспечивающий отличную компрессию переходного напряжения.Резистор MOV или варистор на основе оксида металла разработан для защиты различных типов электронных устройств и полупроводниковых элементов от коммутации и индуцированных грозовых перенапряжений.

Нулевые резисторы или резисторы:

Это совершенно ясно из названия резисторов с нулевым сопротивлением, это резисторы того типа, которые почти не имеют сопротивления. На самом деле это сопротивление не равно 100% нулю, а близко к 0 Ом. Резисторы с нулевым сопротивлением имеют очень маленькое сопротивление. Эти резисторы доступны с номинальной мощностью 2/4 Вт и 1/8 Вт.

Зачем нужны резисторы с нулевым сопротивлением?

Первый вопрос, который возникает у каждого, - зачем нам резистор с нулевым сопротивлением? Вместо того, чтобы использовать резистор с нулевым сопротивлением, почему бы не использовать обычную перемычку.

Резисторы с нулевым сопротивлением используются в компаниях, производящих печатные платы, поскольку сегодня вы знаете, что компоненты в печатные платы вставляются автоматическими установочными машинами для ускорения производственного процесса, а не вручную людьми.Бывают ситуации, когда необходимо замкнуть две точки на печатной плате, используемые автоматы могут работать только с такими компонентами, как резисторы, но не с перемычками. Для перемычек может потребоваться отдельная машина, или эти провода должны вставляться вручную людьми. Поэтому вместо них используются резисторы с нулевым сопротивлением.

Основным преимуществом резисторов с нулевым сопротивлением является то, что эти резисторы легко снимаются и при необходимости могут быть легко заменены другим резистором.

Резисторы SMD (устройство поверхностного монтажа):

SMD означает устройство для поверхностного монтажа.SMD - это электронный компонент, который предназначен для использования с SMT или технологией поверхностного монтажа. Резисторы SMD легче установить автоматами, чем обычные резисторы. Резисторы SMD легко устанавливаются и удаляются. Технология SMD помогла компаниям-производителям печатных плат ускорить производственный процесс. Это связано с тем, что благодаря технологии SMD размеры электронных устройств уменьшаются, а также снижаются затраты.

Резисторный переключатель:

Резистор - это переключатель? Это один из наиболее часто задаваемых вопросов.Люди ищут об этом. Что ж, резистор - это не переключатель, это электронный компонент, который сопротивляется протеканию тока или контролирует протекание тока. Но резистор можно использовать с кнопкой в ​​качестве резистора подтягивания или резистора понижения, который подает сигнал микроконтроллеру. Это может быть сигнал 5 В или 0 "Gnd".

Прочтите мою статью о проводке кнопочного переключателя и коде «https://www.electroniclinic.com/arduino-push-button-switch-wiring-and-code-beginners-level/»

Синий резистор:

Корпус резисторов синего цвета указывает на допуск 1% или 2%.Резисторы синего цвета содержат металлооксидные пленочные элементы.

Зеленый резистор:

Резисторы зеленого цвета содержат углеродную пленку.

Эквивалентный резистор:

Вы знаете о последовательных и параллельных цепях, где мы вычисляем эквивалентное сопротивление, а затем заменяем его одним резистором. Допустим, у вас есть 4 резистора, подключенных параллельно, а 3 резистора - последовательно. В такой схеме вы можете найти эквивалентное сопротивление и заменить эти 4 резистора всего одним эквивалентным резистором.

Резистор высокого напряжения: Резисторы высокого напряжения

- одни из наиболее часто используемых резисторов в оргтехнике и бытовой технике,

Копировальные аппараты

Принтеры

Кондиционеры и др.

Высоковольтные резисторы обеспечивают высокое сопротивление и малые значения отклонения.

Резистор NTC:

NTC означает «Отрицательный температурный коэффициент». Термисторы или резисторы NTC представляют собой нелинейные резисторы с отрицательным температурным коэффициентом, что означает, что сопротивление уменьшается с увеличением температуры.Резисторы NTC или датчики обычно используются в диапазоне от -55 ° C до 200 ° C.

Поставщики и производители резисторов:

Современные резисторы:

State of the Art, Inc делает сделки в

  • Чип резисторы
  • Прецизионные чип-резисторы
  • Продукция военного назначения
  • Высокочастотные продукты
  • Резисторные сети
  • Специальные приложения.

Для получения дополнительной информации посетите:

Веб-сайт: http: // www.resistor.com/

RCD Components, Inc.

Резисторы УЗО

RCD (Resistors Coils Delaylines) Резисторы

резисторы для электроники tt

Kamaya Резисторы:

Резисторы Viking

Резисторы Vishay из фольги

Резисторы Xicon

Asj резисторы

Что такое резистор, основы, применение различных типов резисторов

Очень высока вероятность того, что первый электронный компонент, с которым вы, возможно, столкнетесь, - это скромный резистор, красивый и похожий на бусину с цветными полосами. Резисторы - это простейший электронный компонент и во многих случаях, так сказать, представители бренда в мире электроники.

Почти неизбежно создание схемы без использования резистора. Итак, в этой статье мы увидим, что такое резисторы и что они должны делать в электронной схеме. Мы также рассмотрим типы резисторов , которые вы можете использовать в своих схемах.

Что такое резистор?

Резистор , с точки зрения математики, является простейшей реализацией закона Ома .

Закон гласит, что ток, протекающий через материал, прямо пропорционален напряжению, приложенному к этому материалу, а константа пропорциональности - это сопротивление материала при постоянной температуре.

Другими словами,

V = IR 

Классическая формула, с которой мы все знакомы, где V - напряжение в вольтах, I - ток в амперах, а R - сопротивление.

Сопротивление измеряется в Омах по имени первооткрывателя формулы.Поскольку Ом - это (для разнообразия!) Довольно небольшая величина для схемы, резисторы измеряются в сотнях Ом, тысячах Ом (килоОм, кОм) или миллионах Ом (мегаОм, МОм).

Сопротивление аналогично трению. Трение (если вы были на уроке физики) - это просто сопротивление движению. Точно так же сопротивление - это способность вещества сопротивляться прохождению электрического тока. В следующем разделе мы узнаем, как они это делают.

Как работает резистор?

Мы все школьные годы говорили о проводниках и изоляторах.Мы знаем, что такое проводник, то, что позволяет электричеству легко проходить через него. Изолятор - это полная противоположность - то, что не пропускает ток через него легко.

Эти свойства являются прямым результатом сопротивления - проводники имеют низкое сопротивление прохождению электрического тока, тогда как изоляторы в значительной степени сопротивляются прохождению электрического тока.

Если мы увеличим масштаб провода до атомного масштаба, то увидим, что провод состоит из крошечных атомов.

Когда электроны проходят через провод, некоторые из них проходят прямо через промежутки в проводе, но некоторые из них ударяются об атом и отскакивают назад, иногда сами электроны сталкиваются. Это делает поток электронов несколько неравномерным и затрудненным - это сопротивление .

Это также означает, что сопротивление зависит от свойств самого материала, поскольку взаимодействие электронов с атомами зависит от размера и упаковки атомов.

Люди говорят о температурных коэффициентах. Хотя это может показаться немного причудливым, мы можем использовать нашу простую модель, чтобы понять это.

Температурный коэффициент - это просто то, как и насколько температура материала изменяется в зависимости от температуры. Резисторы имеют положительный температурный коэффициент, другими словами, сопротивление увеличивается с температурой. Теперь PTC и NTC имеют гораздо больше смысла, не так ли?

Рассматривая нашу модель, когда мы нагреваем провод, мы (термодинамически говоря) подаем энергию на провод.Эта энергия поглощается атомами, которые затем начинают вибрировать. Это затрудняет прохождение электронов.

Это похоже на движение сквозь толпу - задача бесконечно сложнее, если толпа движется в случайном направлении, чем когда толпа неподвижна (что практически невозможно).

Символ резистора

Символ резистора - простой зигзаг.В некоторых странах люди предпочитают использовать коробку, но в электронном сообществе приняты оба символа.

Второй набор символов - это переменные резисторы или реостаты, резисторы, сопротивление которых может изменяться в определенном диапазоне.

Простая схема резистора и основные формулы

Прежде чем мы углубимся, было бы неплохо пройтись по действительно простой схеме резистора , чтобы понять, с чем мы имеем дело.

Рассмотрим следующий случай - у вас есть зеленый светодиод с максимальным током 20 мА, и вы хотите, чтобы он работал от батареи 9 В.

Подключение светодиода напрямую к батарее может показаться хорошей идеей, но в тот момент, когда провода светодиода касаются клемм батареи… КАБУМ! Светодиод загорается. Если повезет, светодиод погаснет в мгновение ока, если не повезет, у вас будет много перегоревшего светодиода.

Здесь произошел простой случай перегрузки по току.Когда вы впервые подключили светодиод к батарее, какой-то ток начал течь. Это значение было больше требуемого 20 мА, поэтому светодиод рассеивал это как тепло. По мере нагрева светодиода его сопротивление уменьшалось (отрицательный температурный коэффициент!), И это позволяло протекать через него большему току, и этот цикл продолжался до тех пор, пока полупроводниковый кристалл не мог выдержать тепло и взорвался.

Что делать, если мы подключили резистор? Мы знаем из закона Ома , что В = IR , если мы изменим уравнение так:

R = V / I 

Так как мы знаем напряжение источника питания и ток, необходимый для безопасного зажигания светодиода.Подставляем эти значения и получаем сопротивление 450 Ом. 450 Ом - это не обычное значение, поэтому ближайшего значения 470 Ом должно хватить.

Есть другой способ сделать это:

Мы знаем, что зеленый светодиод имеет рабочее напряжение около 3,5 В, а напряжение батареи составляет 9 В. Таким образом, нам нужно будет понизить 5,5 В на резисторе при 20 мА. Это приводит к значению 275 Ом.

Это меньше, чем в первом расчете, потому что на этот раз мы принимаем во внимание прямое напряжение светодиода.

Куда девается вся эта энергия? Подобно тому, как трение генерирует тепло, сопротивление также генерирует тепло.

Возвращаясь к нашей модели, электроны, сталкивающиеся с атомами, увеличивают энергию атомов, а в объеме увеличивают температуру.

Мы знаем, что:

P = VI 

Решая либо V, либо I, а затем подставляя значения в уравнение для закона Ома , мы получаем два полезных уравнения:

P = I2R = V2 / R 

Где P - рассеиваемая мощность в ваттах, I - ток в амперах, V - напряжение в вольтах, а R - сопротивление в амперах.

Конечно, резистор должен выдерживать то количество энергии, которое мы теряем через него, а это значит, что резисторы бывают разных форм и размеров:

Резисторы для проходного отверстия

Выражение « сквозное отверстие » может быть обобщением, но если мы категорически отсортируем все резисторы по форме и размеру, мы получим почти бесконечный список.

Резисторы в сквозном отверстии, наряду с сопротивлением, имеют номинальные характеристики в соответствии с рассеиваемой мощностью.Вероятно, самые маленькие из них - это резисторы на 1/8 Вт, то есть они могут рассеивать 1/8 Вт или 125 мВт. На другом конце шкалы вы можете найти резисторы, которые рассеивают огромные 100 Вт.

Переменные резисторы (потенциометр)

Переменный резистор или потенциометры , как следует из названия, используется для изменения номинала резистора по мере необходимости. Существует много типов переменных резисторов , вы, возможно, заметили большие ручки переменных резисторов на старых радиоприемниках для настройки станций или управления громкостью.Помимо этого, существуют небольшие переменные резисторы, называемые подстроечниками, которые используются для точной настройки или калибровки электронной схемы после завершения проектирования.

Резисторы SMD

SMD обозначает устройство для поверхностного монтажа. Эти резисторы предназначены для пайки к поверхности печатных плат и имеют крошечные размеры. Они бывают разных размеров, которые могут рассеивать разную мощность.

Различные типы резисторов

Помимо различных форм и размеров, резисторы также классифицируются в зависимости от того, из чего сделан активный материал.

Резисторы угольные

Резистивный материал в этих резисторах изготовлен из угольной или графитовой пыли. Поскольку углеродные соединения легко горят, эти резисторы могут выдерживать лишь небольшое количество рассеиваемой мощности. Кроме того, поскольку материал представляет собой порошок, они не очень точны и имеют слабые допуски.

Металлопленочные резисторы

Как следует из названия, резистивный материал представляет собой металлическую пленку.Поскольку металлическая пленка может быть изготовлена ​​или откалибрована до очень определенных размеров, сопротивление можно точно контролировать, и в результате эти резисторы очень точные.

Резисторы с проволочной обмоткой

Резистивный материал изготовлен из проволоки. Поскольку эти провода могут быть любой толщины, эти резисторы могут быть изготовлены для работы с очень высокими мощностями и часто наматываются на керамический сердечник, как показано.

Полупроводниковые резисторы

Эти резисторы выполнены в кремнии и являются неотъемлемой частью полупроводниковых ИС.

Применение резисторов

Самые простые из них наиболее часто используются, и резистор в точности соответствует этому утверждению.

1. Ограничение тока: Как видно выше, резисторы могут использоваться для ограничения тока, протекающего в устройство.

2. Делители напряжения: В нем используются два резистора для деления напряжения на соотношение их сопротивлений. Это мое любимое изображение, которое я показываю людям, когда они спрашивают о делителях напряжения:

Эти схемы действительно полезны.Предположим, у вас есть источник питания 5 В и вы хотите запитать устройство 3,3 В, вы можете использовать делитель напряжения.

Они также позволяют измерять высокие напряжения путем их уменьшения. Этот факт используется скромным мультиметром; поворотные переключатели на старых моделях были подключены к резисторам деления напряжения, которые позволяли вам выбирать шкалу так, чтобы показания оставались в пределах диапазона аналоговых счетчиков.

3. Токовые шунты: Это маломощные резисторы, которые используются для измерения токов, не оказывая значительного влияния на тестируемую цепь.У них низкие значения резисторов и высокая номинальная мощность. В этом методе измеряемый ток проходит через резистор, и измеряется падение напряжения на резисторе. Как только мы узнаем падение напряжения и номинал резистора, мы можем использовать закон Ома (V = IR) для вычисления значения тока.

4. Подтягивающие и понижающие резисторы: Подтягивающие или понижающие резисторы обычно используются в цифровых схемах для определения состояния вывода по умолчанию.Рассмотрим, например, входной вывод микроконтроллера, когда на него не подается напряжение или к нему подключена цепь, вывод может читать либо 1, либо 0, это состояние называется плавающим выводом. Чтобы избежать этой ситуации, штырь обычно подтягивают вверх, подключая резистор к vcc, или опускают, подключая резистор к земле. Номинал резистора здесь обычно составляет 10 кОм.

5. Датчики: Может показаться подавляющим, но самые простые датчики представляют собой не что иное, как переменные резисторы.Некоторыми примерами могут быть LDR, Flex Sensor и т. Д.

Например, LDR - это специальные резисторы, сопротивление которых зависит от количества падающего на них света. Резистивным материалом, который придает им это особое свойство, является дисульфид кадмия. Они используются в ночных лампах и детекторах темноты.

Что нужно учитывать при использовании резистора

1. Рассеиваемая мощность: Опять же, никогда не выбирайте резистор с номинальной мощностью меньше той, которую вы собираетесь пропустить через него.Хорошее практическое правило - выбирать резистор с номинальной мощностью как минимум в два раза выше.

2. Температурные коэффициенты: Это очень важно иметь в виду при работе с резисторами, которые используются с большим током или высокими температурами, поскольку сопротивление довольно сильно изменяется. Существует два типа температурного коэффициента: один называется NTC (отрицательный температурный коэффициент), а другой - PTC (положительный температурный коэффициент).Для NTC сопротивление резистора будет уменьшаться при увеличении температуры вокруг него, а для PTC сопротивление резистора будет увеличиваться при увеличении температуры вокруг него. Это свойство также используется некоторыми датчиками, например термисторами, для измерения температуры.

Заключение

Резисторы , какими бы простыми они ни казались, но их применение безгранично, вы даже можете построить ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь), но просто используя метод резистора (R2R).Будь то простая схема усиления операционного усилителя или сложная схема переключения. Резистор играет жизненно важную роль. В этой статье мы коснулись всех основ резисторов , и это должно заставить вас чувствовать себя комфортно, пытаясь проанализировать функцию резистора, когда вы смотрите на схему.

Типы резисторов - Javatpoint

Резисторы

- наиболее распространенные и широко используемые компоненты в электронных схемах, устройствах и оборудовании. В связи с широким распространением существует широкий ассортимент резисторов с разными характеристиками.Хотя большинство резисторов работают в различных приложениях, всегда рекомендуется выбирать резистор правильного типа в зависимости от конкретных требований для достижения максимальной производительности. Но сначала мы должны знать о различных резисторах и их важных характеристиках.

В этой статье мы обсуждаем различные типы резисторов. Прежде чем обсуждать различные типы резисторов, давайте сначала рассмотрим определение резистора и символы схемы, используемые для его представления.

Что такое резистор?

Под резистором понимается устройство или компонент, предназначенный в первую очередь для препятствования прохождению электрического тока.Он известен как пассивное двухполюсное устройство, которое помогает регулировать ток. Резистор обычно имеет определенную величину сопротивления, через которое он противодействует или ограничивает электрический ток, проходящий через него.

Согласно законам сопротивления, сопротивление (R) любого резистора напрямую зависит от его удельного сопротивления (ρ), длины (l) и площади поперечного сечения (a), т.е.

R = ρ (1 / а)

В электронных схемах резисторы также используются для различных других требований, таких как регулировка уровней сигнала, уменьшение протекания тока, активные элементы смещения, оконечные линии передачи, деление напряжений и т. Д. Отис Фрэнк Бойкин впервые представил резистор в 1959 . Стекло, слюда, дерево, резина и т. Д. Являются примерами стойких материалов.

Примечание. Сопротивление - один из критических факторов, используемых в электрических и электронных цепях. Сопротивление - это свойство материалов сопротивляться потоку электричества, и этим управляет закон Ома. Единица измерения сопротивления - ОМ (Ом), где 1 Ом = 1 В / 1 А.

Обозначения резистора

В основном есть два разных обозначения схем резисторов.Один из обоих символов является самым старым обозначением схемы, используемым для резисторов, и в основном используется в Северной Америке. Этот конкретный символ состоит из зигзагообразной линии, обозначающей провод, используемый в резисторах. Другой символ представляет собой небольшую прямоугольную форму вместо зубчатой ​​линии. Этот второй символ цепи резистора часто называют международным символом цепи резистора и широко используется в Азии и Европе.

Типы резисторов

В различных электронных компонентах используется множество различных типов резисторов.У каждого есть свои характеристики, области применения и определенные преимущества. Различные резисторы различаются по своей конструкции, размерам, форме, способности рассеивать мощность и допускам для различных параметров. Однако наиболее распространенные типы резисторов в целом делятся на следующие две категории:

  1. Линейный резистор
  2. Резистор нелинейный

Давайте разберемся с каждым типом подробнее:

1. Линейные резисторы

Линейные резисторы - это тип резисторов, значение которых колеблется в зависимости от приложенных температур и напряжений.Большинство резисторов являются линейными, и при прохождении через них электрического тока они вызывают падение напряжения. С другой стороны, линейные резисторы также определяются как резисторы, в которых значение тока прямо пропорционально приложенному к ним напряжению.

Линейные резисторы подразделяются на следующие два типа:

  1. Постоянный резистор
  2. Переменный резистор

A) Постоянные резисторы

Постоянные резисторы - наиболее распространенный тип резисторов.Эти резисторы в основном используются в электронных схемах для настройки правильных условий в схемах. Одной из основных характеристик постоянных резисторов является то, что их значение фиксировано (постоянное значение сопротивления) и не может быть изменено. Значения постоянных резисторов определяются на этапе проектирования их схем. Для изготовления постоянных резисторов используется широкий спектр резисторных материалов. Кроме того, материал резисторов определяет такие свойства резистора, как допуск, стоимость, шум, использование и т. Д.

Постоянные резисторы в основном подразделяются на следующие четыре типа:

(i) Тонкопленочный резистор

Тонкие резисторы состоят из керамического стержня с высокой сеткой и резистивных материалов. Тонкий слой резистивного материала наносится на изолирующую подложку, такую ​​как изолирующий стержень, трубка или пластина, изготовленные из высококерамического материала или стекла. Резистивный элемент для тонкопленочных резисторов составляет около 1000 ангстрем. Эти резисторы известны своими лучшими температурными коэффициентами, низкой паразитной индуктивностью, меньшей емкостью и низким уровнем шума.Тонкопленочные резисторы в основном используются для микроволновых активных / пассивных силовых элементов, включая силовые резисторы, силовые оконечные устройства и силовые аттенюаторы. Кроме того, эти резисторы подходят для приложений, требующих более высокой точности и стабильности.

Тонкопленочный резистор

бывает следующих типов:

  • Углеродный пленочный резистор : это резисторы со стержнем из изоляционного материала, изготовленные из высококачественного керамического материала, называемого подложкой.Вокруг стержня используется относительно тонкий слой резистивного углерода. Из-за очень низкого уровня шума и широкого рабочего диапазона резисторы с углеродной пленкой в ​​основном используются в электрических цепях. Более того, они более стабильны, чем твердоуглеродные резисторы.
  • Металлопленочный резистор : По конструкции резисторы в тонком металлическом корпусе аналогичны углеродным пленочным резисторам. Однако в этих резисторах вместо углерода используются металлы. Иногда металлические тонкие резисторы могут состоять из оксида металла, хромоникеля или металла и стекла.Смесь металла и стекла известна как металлическая глазурь и действует как резистивная пленка. Эти резисторы дешевы, миниатюрны и надежны. Металлопленочные резисторы широко используются в приложениях, требующих стабильности с низким уровнем шума.

(ii) Толстопленочный резистор

Процесс производства толстопленочных резисторов почти такой же, как и тонкопленочных резисторов. Единственное заметное отличие состоит в том, что в толстопленочных резисторах используется толстая пленка или слой вместо тонкой пленки, используемой в тонкопленочных резисторах.Пленка, используемая в этих резисторах, в тысячи раз толще тонкой пленки. Кроме того, толстопленочные резисторы состоят из смеси керамики и порошкового стекла. Эти резисторы имеют лучшие допуски (около 1-2%) и температурный коэффициент (от -200 до -25 и от +200 до +250). Как и тонкопленочные резисторы, толстопленочные резисторы также доступны по низкой цене.

Толстопленочный резистор

бывает следующих типов:

  • Плавкий резистор : Как следует из названия, плавкие резисторы - это тип резисторов, которые могут перегореть, если номинальная мощность цепи превышает определенное значение.В таком случае эти резисторы обычно размыкают или размыкают всю цепь. Эти резисторы в основном используются в телевизорах, усилителях и многих других дорогих электронных схемах. Плавкие резисторы обычно имеют сопротивление менее 10 Ом.
  • Металлокерамический пленочный резистор : Керметопленочные резисторы изготавливаются путем наматывания слоя углерода или металлического сплава вокруг керамических изоляционных материалов. Внутренняя часть состоит из керамических материалов, а внешняя - из металлокерамики, известной как металлокерамика.Эти резисторы обычно выпускаются прямоугольной и квадратной формы. Кроме того, контакты устанавливаются под резистором и прикрепляются к печатной плате, расположенной внутри резистора. Пленочные резисторы из кермета наиболее известны своей стабильной работой при высоких температурах, поскольку их значения обычно не меняются в зависимости от температуры.
  • Металлооксидный резистор : Металлооксидные резисторы изготавливаются путем окисления толстой пленки или слоя хлорида олова на нагретом стеклянном стержне (подложке).Эти типы резисторов изготавливаются с различными диапазонами сопротивления и подходят для высоких температур. Вот почему металлооксидные резисторы можно использовать при высоких напряжениях, не обращая внимания на шум или уменьшая его.

(iii) Резистор из углеродного состава

Резисторы из углеродного состава состоят из смеси углеродных гранул и связующих элементов. Композиция построена в виде небольшого стержня. Но эти резисторы сравнительно большие по сравнению с другими резисторами.Кроме того, резисторы из углеродистой композиции страдают большим отрицательным температурным коэффициентом. Когда ток протекает через эти резисторы, они производят относительно больше шума, чем другие резисторы. В частности, резисторы из углеродного состава - это более старый тип резисторов, которые были очень распространены до производства современных стандартных резисторов.

(iv) Резистор с проволочной обмоткой

Резисторы с проволочной обмоткой состоят из намотки провода с более высоким сопротивлением вокруг общего сопротивления.Эти резисторы имеют металлические корпуса, которые помогают им при установке радиатора. Это означает, что эти резисторы могут слишком сильно нагреваться во время работы, и, следовательно, они размещены вокруг оребренного металлического сердечника. Кроме того, резисторы с проволочной обмоткой известны своей более высокой номинальной мощностью и низкими значениями сопротивления.

B) Переменные резисторы

В отличие от постоянных резисторов, значение сопротивления в переменных резисторах можно регулировать соответствующим образом. Большинство переменных резисторов управляются с помощью шкалы, ручки, винта или вручную соответствующими механическими движениями (обычно линейными и вращательными).Переменные резисторы содержат компоненты фиксированного резистора и скользящий рычаг, который обычно подключается к основному компоненту резистора. В конечном итоге к устройству добавляются три соединения, например, одно соединение с ползунком и два соединения с фиксированным компонентом. Это заставляет устройство действовать как переменный резистор, когда используются все три соединения.

Переменные резисторы в основном подразделяются на следующие три типа:

(i) Потенциометр

Под потенциометром понимается трехконтактное устройство, предназначенное для регулировки уровней напряжения в цепях.При таком расположении сопротивление между двумя выводами остается постоянным. Кроме того, к третьей клемме прикреплен подвижный контакт (называемый стеклоочистителем), который снова соединен с валом управления. Стеклоочиститель можно вращать, чтобы соответствующим образом настроить значение сопротивления. Эти резисторы также иногда называют резисторами переменного состава .

(ii) Реостат

Реостаты

могут быть двухконтактными или трехконтактными устройствами, предназначенными в основном для ограничения тока с помощью ручного управления.Реостаты изготавливаются путем намотки проволочного резистора из нихрома вокруг керамического стержня, собранного далее в защитную оболочку с точки зрения конструкции. Эти резисторы также называют резисторами с переменной обмоткой или резисторами с ответвлениями.

(iii) Подстроечный резистор

Подстроечный резистор типа подстроечного резистора - это дополнительный винт, прикрепленный к потенциометру или переменным резисторам, обеспечивающий лучшую работу и эффективность. Основное преимущество этих резисторов заключается в том, что их значение сопротивления можно регулировать, изменяя (вращая) положение винта.Эти резисторы обычно состоят из углеродной пленки, углеродной композиции, металлокерамики, проволочных материалов и т. Д.

2. Резисторы нелинейные

Нелинейные резисторы - это резисторы, в которых протекающий через них ток изменяется только при изменении приложенного напряжения или температуры. Эти резисторы обычно не подчиняются закону Ома, и ток, протекающий через резисторы, не изменяется в соответствии с ним.

Нелинейные резисторы

подразделяются на следующие типы:

Термистор

Термисторы - это те типы резисторов, в которых сопротивление значительно изменяется при изменении температуры.Эти резисторы представляют собой термочувствительные двухконтактные устройства. Сопротивление этих резисторов обратно пропорционально заданной температуре. Хотя существует множество термисторов, наиболее распространенными из них являются термисторы NTC и PTC. Термисторы NTC имеют отрицательный температурный коэффициент, и их сопротивление уменьшается при повышении температуры. Кроме того, термисторы PTC имеют положительный температурный коэффициент, и их сопротивление увеличивается при повышении температуры. Термисторы в основном используются в качестве компонентов тепловой защиты или датчиков температуры.

Фоторезистор / LDR

LDR - это короткая форма Light Dependent Resistors . Их также называют фоторезисторами. Это резисторы, в которых сопротивление изменяется в зависимости от уровня освещенности. Кроме того, сопротивление значительно уменьшается при увеличении интенсивности падающего света. Эти резисторы находят свое применение в различных датчиках и считаются экономичным решением. Чаще всего они используются для различения светлых и темных ситуаций.Они помогают автоматически включать уличные фонари вечером. Хотя фоторезисторы дешевы и легко собираются в схемы, они иногда отстают во времени, необходимом для реагирования на ситуации изменения освещения.

Варистор резистор

Разделение термина «варистор» дает представление о двух различных терминах, таких как «изменяющийся» и «резистор». Проще говоря, варисторы - это тип резисторов, которые могут изменять свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. По этой причине эти резисторы лучше всего подходят для защиты от скачков напряжения и перенапряжения.Варисторы содержат нелинейное сопротивление, которое полностью зависит от напряжения, приложенного к варистору. Как только напряжение достигает определенного порогового значения, сопротивление варистора падает с большей скоростью. Здесь важно отметить, что каждый раз, когда варистор имеет пик, свойства могут незначительно изменяться. Есть много типов варисторов; однако MOV (металлооксидный варистор) является наиболее распространенной и широко используемой формой варистора.

Резисторы поверхностного монтажа

Резисторы для поверхностного монтажа, сокращенно называемые SMD, производятся в корпусах разного размера и конструкции.Однако их наиболее распространенная форма - прямоугольная. Эти резисторы обычно состоят из пленки из резистивного материала. Поскольку эти резисторы относительно малы, на них не хватает места для полос цветового кода. Однако они содержат уникальный код из трех цифр, который работает аналогично полосам цветового кода, разработанным на резисторах с проводным концом. Резисторы SMD в основном разработаны для использования с технологией поверхностного монтажа (SMT). Резисторы SMD известны своей высокой производительностью.

Применение резистора

В зависимости от требований используется другой тип резистора. Оба типа резисторов (например, линейные и нелинейные) широко используются для конкретных целей. Ниже приведены некоторые наиболее распространенные применения резисторов:

  • Контроль и настройка пределов электрического тока
  • Преобразование электрической энергии в тепловую
  • Контроль температуры в электрических цепях и компонентах
  • Управляющее напряжение или падение
  • Реализация вольтметра как умножителя
  • Для тестирования, исследований и практических занятий в лабораториях
  • Реализация в Амперметрах как шунт
  • Дополнительная защита от предохранителей

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *