Как определить и подобрать мощность резистора (сопротивления)

Внутренняя структура

Основным несущим элементом резистора является подложка, изготовленная из окиси аллюминия (Al2O3). Этот материал обладает хорошими диэлектрическими свойствами, но помимо этого имеет очень высокую теплопроводность, что необходимо для отвода тепла, выделяющегося в резистивном слое, в окружающую среду.

Внутренняя структура резистора.

Основные (но не все) электрические характеристики резистора определяются резистивным элементом, в качестве которого чаще всего используется пленка металла или окисла, например, чистого хрома или двуокиси рутения, нанесенная на подложку.

Состав, технология нанесения на подложку и характер обработки этой пленки являются важнейшими элементами, определяющими характеристики резистора, и чаще всего представляют производственный секрет фирмы производителя.

Некоторые виды – резисторы проволочные – в качестве резистивного материала используют тонкую (до 10 мкм) проволоку из материала с низким температурным коэффициентом сопротивления (например, константана), намотанную на подложку. В последнем случае номинал резистора обычно не превышает 100 Ом.

Для соединения резистивного элемента с проводниками печатной платы служат несколько слоев контактных элементов. Внутренний контактный слой обычно выполнен из серебра или палладия, промежуточный слой представляет собой тонкую пленку никеля, а внешний – свинцово-оловянный припой.

Такая сложная контактная конструкция предназначена для обеспечения надежной взаимной адгезии слоев. От качества выполнения контактных элементов резистора зависят такие его характеристики, как надежность и токовые шумы. Последним элементом конструкции SMD резистора является защитный слой, обеспечивающий предохранение всех элементов конструкции резистора от воздействия факторов окружающей среды и в первую очередь от влаги. Этот слой выполняется из стекла или полимерных материалов.

Как устроен потенциометр?

У любого переменного или подстроечного резистора есть следующие элементы конструкции.

1. Резистивный элемент, сопротивление которого и определяет номинал резистора.
2. Скользящий, подпружиненный, подвижный контакт, который скользит по поверхности резистивного элемента.
3. Коллектор – металлическая или металлизированная дорожка.
4. Токосъёмник – скользящий, подпружиненный подвижный контакт, который скользит по коллектору.
5. Ручка – элемент конструкции, передающий момент силы от пользователя к подвижной системе.
6. Вывод коллектора.
7. Вывод резистивного элемента. При использовании в бытовой технике, резистивный элемент может иметь до четырёх выводов.
8. Заклёпка, крепящая выводы потенциометра к резистивному элементу и токосъёмнику.

Вернуться наверх к «Оглавлению»

Какие бывают резисторы?

Повсеместно встречаются резисторы совершенно разных конструкций. Все резисторы можно разделить на две категории по типу конструкции и по резистивному материалу. Рассмотрим обе категории.

Тип конструкции

Постоянные резисторы – как следует из названия, эти резисторы имеют постоянное сопротивление и точность, не зависящие от изменения температуры, освещенности и так далее.

Переменные резисторы – эти радиоэлементы обладают переменным сопротивлением. Потенциометр – великолепный пример такого резистора. У него есть регулятор, который можно вращать для увеличения или уменьшения сопротивления. Другие разновидности переменных резисторов – это подстроечный резистор и реостат.

Нелинейные резисторы – эти резисторы как хамелеоны, они могут изменять свое сопротивление в зависимости от той или иной физической величины, воздействующей на резистор – температуры, уровня освещенности и даже магнитного поля. Нелинейные резисторы – это термистор, фоторезистор, варистор и магниторезистор.

Резистивный материал

Все резисторы можно разбить на группы по материалам, из которых они изготовлены и которые в огромной степени влияют на их способность оказывать сопротивление электрическому току. Вот эти резисторы по используемым материалам:

• Углеродистые композиционные резисторы;

• Углеродистые пленочные резисторы;

• Металлопленочные резисторы;

• Тонко и толстопленочные резисторы;

• Фольговые резисторы;

• Проволочные резисторы.

Углеродистые композиционные резисторы – это резисторы, изготовленные по самой старой технологии, популярной в производстве резисторов малой точности. Их все еще можно найти в схемах, где могут быть импульсы высоких энергий.

Старый углеродистый пленочный резистор.

Такие резисторы все еще используются там, где точность не важна

Из всех вышеперечисленных типов резисторов по резистивному материалу старейшими являются проволочные резисторы. Их все еще можно встретить на старых печатных платах устройств большой мощности, в которых необходимо сопротивление, заданное с большой точностью. Эти древние резисторы широко известны благодаря тому, что большой надежностью обладают даже резисторы с малым сопротивлением.

Проволочный резистор – старейший и наиболее точный из доступных резисторов

Сегодня наиболее широко применяются металлопленочные и металлооксидные резисторы, они лучше всего обеспечивают с неизменной точностью номинальное сопротивление, а также меньше подвержены влиянию изменения температуры.

Наиболее широко применяемый металлооксидный резистор

обеспечивает неизменную точность номинального сопротивления

Маркировка чип-резисторов, номиналы

Прочитав обозначение 2r00 резистора, как определить, на какое сопротивление он рассчитан? Для этого существует маркировка smd резисторов. Это можно сделать с помощью таблиц, где указан перечень характеристик, согласно обозначению на корпусе. Также цифровую маркировку поможет расшифровать программа онлайн-калькулятор. Интерфейс этого сетевого инструмента выглядит просто и работает быстро. Достаточно для этого вбить в окна полей необходимый запрос.

Онлайн-калькулятор для расчёта цифровых обозначений

При визуальном осмотре элемента маркировка смд резисторов может иметь следующие знаки, нанесённые на корпус:

• цифровые маркировки;
• буквенные символы;
• цветовые маркеры.

Они наносятся непосредственно на верхнюю часть корпуса и имеют различное значение.

Цифровые маркировки

Код, нарисованный на резистивном элементе, может состоять из трёх или четырёх цифр. Трёхцифровое обозначение расшифровывается легко. К примеру, у резистора 103 сколько ом величина сопротивления, указывают две первые цифры, третья – это множитель, на который умножается двухзначное число. В математике это показатель степени числа с основанием 10.

Внимание! Множитель в этом случае – степень n, в которую необходимо возвести число 10. Следовательно, чип-резистор 104 имеет номинал 10*104 = 100 кОм. Маркировка при помощи трёх цифр позиционирует элементы, имеющие допуск погрешности: 2; 5; 10%

Маркировка при помощи трёх цифр позиционирует элементы, имеющие допуск погрешности: 2; 5; 10%.

Трёхзначное цифровое обозначение

Маркировка резисторов меньше 1 Ом

Соответствующая отметка на детали, как и для сопротивлений менее 10 Ом, требует ввода в код буквы R. Она ставится либо впереди двух цифр, либо в середине и заменяет собой десятичную точку.

Обозначение SMD-резисторов

Цветовое обозначение

Цветовой способ маркировки резисторов применяется для элементов, имеющих маленький типоразмер. Однако для смд-сопротивлений он не применяется. По цветной палитре колец можно определить: номинал, множитель и температурный коэффициент (ТКС).  Цветное кольцо, опоясывающее элемент, имеет определённый цвет, ширину и месторасположение.

Некоторые особенности при нанесении цветной маркировки, которые могут интерпретироваться следующим образом:

1. У деталей с погрешностью 20% 3 кольца. Два первых – величина сопротивления, третье – множитель.
2. Четыре кольца означают, что допуск отличен от 20% и обозначен четвёртым кольцом.
3. Пять цветных колец имеют другое значение. Три первых – номинал детали, четвёртое – значение множителя, пятое – величина допуска в 0,005%.

ТКС, он же TCR (Temperature Coefficient of Resistance), показывает, насколько поменяется величина сопротивления двухполюсника при изменении температуры в один градус. Температура может меняться в любом направлении.

Шестая полоса (редкий случай) укажет значение TCR для резистора. Использование в схемах чувствительных к изменению температурного режима окружающей среды требует установки элемента с определённым значением TCR.

Расшифровка цветных маркеров

Буквенная маркировка

Стандарт EIA – 96 допускает при кодировке SMD-чипов резистивной направленности ввод буквы третьим символом.

Расшифровка мнемонического обозначения буквами

При требовании к допуску в 1% маркировка имеет трёхзначные или четырёхзначные обозначения на корпусе деталей.

Две цифры и буква у таких smd резисторов, имеющих типоразмер 0603, распределены следующим образом:

• две первых цифры – сопротивление в Ом;
• буква – это множитель: S, R, B, C, D, E, F.

Данные по сопротивлениям с трёхзначным кодом определяют по таблицам.

Таблица кодов для первых двух цифр при допуске в 1%

Нумерация с использованием 4-х цифр при данном допуске отклонения от точности означает:

• три первых цифры – мантисса (дробная часть десятичного числа);
• четвёртая цифра – показатель степени числа 10.

Например, резистивный элемент с меткой 3501 обладает номиналом 350*10 = 3,5 кОм.

Интересно. Когда на детали нарисован ноль «0», это значит смд-резистор имеет нулевое значение сопротивления. Это просто перемычка. При измерении тестером результат не должен вводить в заблуждение – элемент исправен.

При замене неисправных элементов, расположенных на печатной плате, правильное определение номинального значения поможет устранить повреждение. В случае необходимости можно smd-компоненты заменить на детали аналогичных параметров, расшифровав цифровые и буквенные коды.

Разновидности маркировки SMD резисторов

Важной характеристикой резисторов считается типоразмер. Простыми словами говоря, это величина, длина и ширина корпуса. Именно учитывая эти элементы, удается подобрать соответствующие разводке платы

Именно учитывая эти элементы, удается подобрать соответствующие разводке платы.

Рассмотрим, некоторые типовые размеры резисторов и их расшифровку по цифрам:

1. SMD-резисторы 0201: длина =0,6 мм, ширина =0,3 мм, высота =0,23 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 0,05 Вт, напряжение максимум 50 В.
2. SMD-резисторы0402: длина =1,0 мм, ширина =0,5 мм, высота =0,35 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 0,05 Вт, напряжение максимум 100 В.
3. SMD-резисторы 0603: длина =1,6 мм, ширина =0,8 мм, высота =0,45 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 0,01 Вт, напряжение максимум 100 В.
4. SMD-резисторы 0805: длина =2,0 мм, ширина =1,2 мм, высота =0,4 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 0,125 Вт, напряжение максимум 200 В.
5. SMD-резисторы 1206: длина =3,2 мм, ширина =1,6 мм, высота =0,5 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 0,25 Вт, напряжение максимум 400 В.
6. SMD-резисторы 2010: длина =5,0 мм, ширина =2,5 мм, высота =0,55 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 0,75 Вт, напряжение максимум 200 В.
7. SMD-резисторы 2512: длина =6,35 мм, ширина =3,2 мм, высота =0,55 мм. Номинальные значения составляют 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм. Мощность всего 1 Вт, напряжение максимум 400В.

Из этого следует, что если увеличивается маркировка чип резисторов, то повышается и номинальная рассеиваемая мощность.

Трехзначные цифры

Если маркировка осуществляется при помощи 3-х цифр, то первые две указывают на количество Ом, а последняя – количество нулей. Именно таким образом маркируются резисторы из ряда Е-24, отклонение может составлять 5%. Например, типоразмер резисторов с маркировкой 0603, 0805 и 1206.

Четырехзначные цифры

Если маркировка осуществляется при помощи 4-х цифр, то тогда первые 3 цифры – это количество Ом, а последняя – нули. Именно так составляется описание резисторов из ряда Е-96 с типоразмерами 0805, 1206. Если дополнительно еще можно рассмотреть буквенные значения, например букву R, то она играет роль запятой, которая делит доли. Например, если маркировка 4402, то это можно расшифровать, как 44 000 Ом или 44 кОм.

Стандарт EIA-96

Если резистор представлен комбинацией из букв и цифр, то первые два знака – значение Ом. Начинать маркировать детали могут с букв именно таким, и является стандарт EIA-96.

Параметры резисторного элемента

Сопротивление резистора — формула для рассчета

К числу ключевых параметров данной группы деталей относятся:

• сопротивление компонента;
• допуск (степень вариативности номинального сопротивления) – может принимать значения до 20%;
• ТКС – изменение сопротивляемости при нагреве или охлаждении воздуха на 1 градус (целесообразно, чтобы элементы одной электроцепи имели идентичное значение показателя);
• мощность, показывающая, какое количество тепловой энергии может быть выделено в пространство при условии сохранения корректного функционирования элемента.

Важно! На то, сколько энергии будет рассеивать компонент, влияет его размер. Натренированный глаз способен к визуальному определению значения по габаритам резистора

Корреляция с величиной связана с тем, что когда ток течет через элемент с большим значением площади поверхности, теплота отдается в пространство с большей скоростью (если речь идет о воздухе).

Миниатюрные смд компоненты снабжаются маркировкой из полосок разного цвета. Расшифровку цветового кода можно посмотреть онлайн (например, на сайте производителя). Зачастую она дается и в прилагаемой технической документации.

Цветовая кодировка миниатюрных деталей

Типы переменных резисторов

Проволочный

Состоит из трубчатого пластмассового или керамического каркаса, на который в виде однослойной обмотки уложена тонкая проволока с высоким сопротивлением (манганиновая или константановая).

По поверхности проволоки скользит металлический ползунок, который при перемещении касается следующего витка обмотки раньше, чем сойдет с предыдущего – этим обеспечивается плавность регулировки.

Для надежности контакта ползунка и токопроводящего слоя поверхность проволоки тщательно полируется.

Тонкопленочный

Состоит из каркаса в виде подковообразной диэлектрической пластины, покрытой тонкой пленкой, изготовленной из углерода, бора, металлизированных или композиционных материалов. По поверхности пленки скользит ползунок, прочно связанный с регулировочным механизмом.

Классификация по количеству контактов

1. Одноэлементные – стандартные резистивные элементы с тремя контактами.
2. Многоэлементные (сдвоенные, строенные, счетверенные) – количество контактов зависит от количества резистивных элементов, собранных в одном корпусе. В зависимости от вида механической связи ползунков регулирование может быть синхронным или независимым.
3. С выключателем – к трем основным контактам добавлены дополнительные выводы для подключения питания, чтобы поворотом ручки можно было включать устройство и регулировать его параметры.

Мощность резистора по размеру

Внезапно, возникла проблема: на резисторах мощностью до 2 Вт не указана их мощность. А всё потому, что их мощность определяется размером:

Таблица размер-мощность аксиальных (цилиндрических) резисторов. Начиная с 1 Вт и выше мощность резистора на схемах обозначается римскими цифрами (I, II, III, V и т. д.)

Но, всё не так однозначно. Бывают резисторы одинаковой мощности разного размера и разной мощности одинакового размера:

Аксиальные (с осевыми выводами) резисторы с внезапной маркировкой на них мощности ваттах (W)

Мощность чип-резисторов тоже связана с их размером:

Правая часть второй колонки (код типоразмера, состоящий из 4-х цифр) — кодирует длину (первые две цифры) и ширину (вторые две цифры) детали в 1/100 долях дюйма (точнее в 1/1000, а между двумя цифрами подразумевается десятичная точка)

Значения мощности в третьей колонке указаны при температуре 70°С и это некие «стандартные» значения, которые являются «круглыми» долями одного ватта: 0.031 — это 1/32 ватта, 0.05 — 1/20, 0.063 — 1/16 и т. д. Также у разных производителей существуют резисторы такого же размера повышенной мощности и пониженной .

Что такое мощность резистора?

Вообще, мощность (измеряемая в ваттах) — это энергия (измеряемая в джоулях), передаваемая (или потребляемая, или отдаваемая) в секунду.

Энергия электрического тока в проводнике состоит из кинетической энергии скорости электронов и их количества (сила тока, I), и потенциальной энергии сжатости электронного газа (напряжение, U).

Мощность электрического тока, проходящего через резистор, определяется по формуле P=U·I=R·I2, где U — падение напряжения на выводах резистора, R — заявленное сопротивление резистора.

Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду (воздух), спасаясь от перегрева, и чем быстрее он это делает (чем больше джоулей тепла в секунду отдаёт во вне) тем больше его мощность и тем более мощный ток он может через себя пропустить.

Соответственно, резистор тем мощнее, чем больше поверхность его тушки (или радиатора, к которому он привинчен), чем холоднее и плотнее окружающая среда (воздух, вода, масло), чем большую температуру разогрева себя, любимого, может выдержать резистор.

Так вот, мощность резистора — это максимальная мощность тока, проходящего через резистор, которую резистор выдерживает бесконечно долго, не ломаясь от перегрева и не меняя слишком сильно своего исходного (номинального; при 25°С) сопротивления.

Как же может сломаться резистор, если он сделан из таких материалов как графит (температура плавления >3800°С), керамика (>2800°С), сплава «константан» (=1260°С), нихрома, … ? Ломаются резисторы обычно путём трескания напополам их тщедушного тельца или отваливания (отгорания) от тела колпачков-выводов на концах. Обугливание краски

Мощный резистор, целый, но обуглилась краска на нём, так что пропала маркировка

поломкой не считается. Но чтобы не терять маркировку, в последнее время стало модно запихивать резистор мощностью ≥ 3 Вт в керамический параллелепипед, который снаружи выглядит как новый даже после многих лет напряжённой работы-разогрева резистора.

Т.к. мощный резистор сильно греется, по сути печка, нагревательный элемент, то его обычно на платах подвешивают в пространстве на длинных ножках,

Дистанцирование мощного резистора от платы

чтобы удалить от деталей на плате, особенно от и без того бодро иссыхающих со временем электролитических конденсаторов.

Маленький ликбез любителям пересветки — DRIVE2

Занимаясь пересветкой приборов, кнопок, печки и прочих светящихся ништяков, часто заходил сюда, еще не будучи зарегистрированным, в поисках идей и интересных решений.

Было почерпнуто очень много красивых версий, но в процессе чтения многих бортовых журналов я обратил внимание, что многие авторы, запитывая светодиоды и делая это, по сути, правильно, несколько путаются с маркировкой и типами SMD резисторов (на всякий случай для начинающих: SMD — Surface Mounted Device — элемент поверхностного монтажа). Написать эту заметку меня сподвигла одна статья, посвященная установке в комбинацию приборов Калины-2 индикатора включения противотуманных фар

Автор в целом сделал все грамотно, запаял резисторы и светодиод на свои места, но работало все неправильно: загорался индикатор задних ПТФ или что-то вроде того, точно уже не помню

Написать эту заметку меня сподвигла одна статья, посвященная установке в комбинацию приборов Калины-2 индикатора включения противотуманных фар. Автор в целом сделал все грамотно, запаял резисторы и светодиод на свои места, но работало все неправильно: загорался индикатор задних ПТФ или что-то вроде того, точно уже не помню.

Итак, что же это за загадочный «тип 101»? Это цифры, написанные на лицевой стороне некоторых резисторов, но к типу элемента они не имеют никакого отношения. В сравнительно крупных электронных устройствах (мобильники в расчет не берем, это тема отдельная) чаще всего применяются резисторы следующих типов, точнее, типоразмеров:

Разновидности резисторов

Несмотря на простоту принципа работы, существует целый ряд классификаций устройств. По способу монтажа различают:

• Выводные – один из наиболее популярных вариантов, крепление осуществляется сквозь основу электрической платы; используется, если применение новой технологии SMD нецелесообразно или невозможно;
• SMD – следующее «поколение» резисторов; у элементов данного типа отсутствуют боковые «усики»; применяются при сборке системных плат роботизированными системами – технология проще, крепление надежнее.

Вам это будет интересно Какой электрический ток опаснее для человека и почему

Резистор SMD

Кроме этого, учитывают методику изготовления прибора. Различают следующие варианты:

• Проволочные – в качестве основного элемента выступает обмотка проволокой бифилярным способом, металл используют с малым удельным сопротивлением и способностью выдерживать высокие температуры;
• Металлопленочные, композитные – основой выступают пленки из определенных сплавов (манганин, никелин, нихрон, углерод, оксиды металлов и другие).

Металлопленочные резисторыВажно! Пленка в моделях последнего типа наматывается разной толщины (тонко или толсто). Технология применяется для элементов типа SMD и чипов

Дополнительное деление – по конструкции сборке. Возможны следующие варианты:

• Постоянные – мощность сопротивления задается на заводе при сборке, не меняется в процессе использования;
• Переменные – модели «подстроечного» типа, оснащены дополнительным блоком управления, который регулирует мощность сопротивления;
• Нелинейные – параметры не настраиваются вручную, а зависят от внешних данных (температуры, напряжения, света и других).

Кроме этого, существуют специализированные токовые модели – высокоомные, с повышенным уровнем частоты работы, прецизионные (позволяющие рассчитывать более точные данные).

Маркировка SMD-резисторов: хитрости вычисления номинала

Аббревиатура SMD часто встречается при монтаже или изучении электронных схем. Это определённый тип компонентов, пришедших на замену классической сквозной пайке.

Так как размеры SMD-составляющих значительно отличаются от обычных, то и маркировка на них используется другая.

В этой статье мы расскажем, как прочитать маркировку SMD-резисторов, что это вообще такое, и какие способы определения номинала существуют.

Из-за своих малых размеров резисторы обладают наиболее компактным способом маркировки — цифровымФОТО: universal-solder.ca

Что такое SMD

SMD – английская аббревиатура, обозначающая Surface Mounted Device, то есть – устройство, монтируемое на поверхность. В целом, под SMD понимается метод нанесения компонентов на печатную плату, который ещё называют поверхностным. Ему противопоставляется классический метод — сквозной монтаж, когда ножки элементов продеваются в отверстия монтажной платы и фиксируются в них.

Поверхностный монтаж очень часто сочетается с простым «сквозным»ФОТО: wikimedia.org

SMD подразумевает установку прямо на токопроводящие дорожки платы. Такой подход позволил значительно сэкономить место на плате, уменьшить размер компонентов и, в целом, удешевить и автоматизировать процесс монтажа. Тем не менее, на практике часто встречается гибрид обеих технологий — сквозного монтажа и поверхностного.

Материалы, из которых изготавливаются резисторы

В мире можно найти резисторы, изготовленные из самых разных материалов, каждый из которых имеет свои свойства и определенные области применения. Большинство инженеров-электронщиков используют типы, указанные ниже.

Проволочные резисторы

Рисунок 9 – Проволочные резисторы

Проволочные резисторы изготавливаются путем наматывания по спирали проволоки с высоким сопротивлением вокруг непроводящего сердечника. Обычно они применяются там, где нужна высокая точность или большая мощность. Сердечник обычно изготавливается из керамики или стекловолокна, а резистивная проволока из никель-хромового сплава, которая не подходит для приложений с частотами выше 50 кГц. Достоинствами проволочных резисторов являются низкий уровень шума и устойчивость к колебаниям температуры. Доступны резисторы со значениями сопротивления от 0,1 до 100 кОм и с точностью от 0,1% до 20%.

Металлопленочные резисторы

Рисунок 10 – Металлопленочные резисторы

Для металлопленочных резисторов обычно используют нитрид нихрома или тантала. Резистивный материал обычно составляет комбинация керамического материала и металла. Значение сопротивления изменяется путем вырезания с помощью лазера или абразива спирального рисунка в пленке, очень похожей на углеродную пленку. Металлопленочные резисторы обычно менее стабильны при изменениях температуры, чем проволочные резисторы, но лучше справляются с более высокими частотами.

Металлооксидные пленочные резисторы

Рисунок 11 – Металлооксидные пленочные резисторы

В металлооксидных резисторах используются оксиды металлов, такие как оксид олова, что немного отличает их от металлопленочных резисторов. Эти резисторы надежны и стабильны и работают при более высоких температурах, чем металлопленочные резисторы. По этой причине металлооксидные пленочные резисторы используются в приложениях, требующих высокой износостойкости.

Фольговые резисторы

Рисунок 12 – Фольговые резисторы

Фольговый резистор, разработанный в 1960-х годах, по-прежнему остается одним из самых точных и стабильных типов резисторов, которые вы найдете, и которые используются в приложениях с высокими требованиями к точности. Резистивный элемент составляет тонкая объемная металлическая фольга, которая приклеена на керамическую подложку. Фольговые резисторы имеют очень низкий температурный коэффициент сопротивления (ТКС).

Углеродные композиционные резисторы

Рисунок 13 – Углеродные композиционные резисторы

До 1960-х годов углеродные композиционные резисторы были стандартом для большинства приложений. Они надежны, но не очень точны (их допуск не может быть лучше примерно 5%). Для резистивного элемента углеродных резисторов используется смесь мелких частиц углерода и непроводящего керамического материала. Резистивному веществу придают форму цилиндра и запекают. Величину сопротивления определяют размеры корпуса и соотношение углерода и керамики. Использование большего количества углерода в процессе означает более низкое сопротивление. Углеродные композиционные резисторы по-прежнему полезны для определенных приложений из-за своей способности выдерживать мощные импульсы, хорошим примером применения может быть источник питания.

Углеродные пленочные резисторы

Углеродные пленочные резисторы представляют собой тонкую углеродную пленку (разрезанную по спирали для увеличения резистивного пути) на изолирующем цилиндрическом сердечнике. Такая конструкция позволяет получить более точное значение сопротивления, а также увеличивает величину сопротивления. Углеродные пленочные резисторы намного точнее, чем углеродные композиционные резисторы. В приложениях, требующих стабильности на высоких частотах, используются специальные углеродные пленочные резисторы.

Виды резисторов

Резистор – инертный (пассивный) элемент цепи, у которого сопротивление может быть как постоянным, так и переменным. Это зависит от его конструкции. Он применяется для регулирования силы тока и напряжения в цепях, рассеивания мощности и иных ограничений. Дословный перевод с английского слова «резистор» – сопротивляюсь.

Общий вид элементов

Классификацию резисторов можно провести по следующим критериям:

• назначение элемента;
• тип изменения сопротивления;
• материал изготовления;
• вид проводника в элементе;
• ВАХ – вольт-амперная характеристика;
• способ монтажа.

Устройства делятся на элементы общего и специального назначения. У специальных деталей повышенные характеристики сопротивления, частоты, рабочего напряжения или особые требования к точности.

Тип изменения сопротивления делит их на постоянные и переменные. Переменные резисторы конструктивно отличаются не только от элементов, имеющих постоянное сопротивление, но и между собой. Они различны по конструкции: бывают регулировочные и подстроечные.

Регулировочные элементы переменного типа предназначены для частого изменения сопротивления. Это входит в процесс работы схемы устройства.

Подстроечный тип предназначен для того, чтобы выполнить подстройку и регулировку схемы при первичном запуске. После этого изменение положения регулятора не выполняют.

При изготовлении резистивных тел (рабочей поверхности) используются такие материалы, как:

• графитовые смеси;
• металлопленочные (окисные) ленты;
• проволока;
• композиционные компоненты.

Особое место занимают в этом ряду интегральные элементы. Это резисторы, выполненные в виде p-n перехода, который представляет собой зигзагообразный канал, интегрируемый в кристалл микросхемы.

Внимание! Интегральные элементы всегда отличаются повышенной нелинейностью своей ВАХ. Поэтому они применяются там, где использование других типов не представляется возможным

Вид вольт-амперной характеристики делит рассматриваемые элементы на линейные и нелинейные. Особенность нелинейности заключается в том, что компонент меняет своё сопротивление в зависимости от следующих характеристик:

• напряжения (варисторы);
• температуры (терморезисторы);
• уровня магнитного поля (магниторезисторы);
• величины освещённости (фоторезисторы);
• коэффициента деформации (тензорезисторы).

Нелинейность вольт-амперной характеристики расширило возможности их применения.

Способ монтажа может быть:

• печатным;
• навесным;
• интегрированным.

При печатном монтаже выводы детали вставляются в отверстие на плате, после чего припаиваются к контактной дорожке панели. Такой способ установки автоматизирован, и пайка происходит путём погружения контактных площадок в ванну с припоем.

Навесной монтаж, в большинстве своём, ручной. Выводы соединяемых деталей сначала скручиваются между собой, потом спаиваются для улучшения контакта. Сама пайка не предназначена для выдерживания механических нагрузок.

Интегрированный монтаж проводится в процессе изготовления кристаллов микросхем.

Проверка на обрыв

Действия производятся в следующем порядке:

1. Включаем прибор в режим «прозвонки». На рисунке 5 отмечена эта позиция как «1».

   Рис. 5. Установка режима (1) и подключение щупов (2 и 3)

2. Подключаем щупы к гнездам «2» и «3» (см. рис.5). Несмотря на то, что в нашем тестировании полярность не имеет значения, лучше сразу приучить себя подключать щупы правильно. Поэтому к гнезду «2» подключаем красный провод (+), а к «3» — черный (-).

Если модель прибора, которым вы пользуетесь, отличается от того, что приведен на рисунке, ознакомьтесь с прилагающейся к мультиметру инструкцией.

1. Касаемся щупами выводов проблемного элемента на плате. Если деталь «не звонится» (мультиметр покажет цифру 1, то есть бесконечно большое сопротивление), можно констатировать, что проверка показала обрыв в резисторе.

https://youtube.com/watch?v=ZscbCkGG-9o

https://youtube.com/watch?v=Rbcnss9rnxA

https://youtube.com/watch?v=LZvn-GdXN0g

Терморезисторы типоразмеров 0805 и 0603

Резисторы или сопротивления, так же как и конденсаторы, являются самыми распространёнными компонентами электронных схем. Резисторы в исполнение для поверхностного монтажа изготавливаются посредством нанесения резистивной пасты на керамическую подложку и последующее ее спекание под воздействием высоких температур. На поверхности резистора как правило указывается номинал сопротивления в условном обозначении. Для увеличения рассеиваемой мощности и повышения стабильности характеристик керамическое основание может быть заменено на металлическое. SMD резисторы предназначены для автоматического монтажа и пайки посредством оплавления паяльной пасты в парогазовой фазе печи инфракрасного нагрева. Резисторы упаковываются в блистер ленту, которая в свою очередь наматывается на пластмассовую катушку.

Наряду с широкой номенклатурой пассивных компонентов: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, дросселей, разъемов, переключателей, компания поставляет со склада активные компоненты: SMD транзисторы, SMD диоды, стабилитроны, светодиоды, микросхемы.

Похожие записи:

„ближний свет“ 5 лучших гайковертов makita 2 способа как соединить светодиодную ленту без пайки 1n4007 аналог отечественный. диод in4007: характеристики устройства Datasheet texas instruments tl082 Мощный двигатель на неодимовых магнитах своими руками