Как выбрать резистор

Продолжая тему грамотного выбора пассивных компонентов, рассмотрим различные типы резисторов, их достоинства и недостатки, особенности применения, а также наиболее популярные для них приложения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий резисторов, которые присутствуют в каталоге компании Терраэлектроника.

Резисторы

Рис. 1. Резисторы

Резисторы (Рис.1) представляют собой двухвыводные компоненты, применяемые для ограничения тока, деления напряжения и формирования временных характеристик цепей. Они используются совместно с такими активными компонентами, как операционные усилители, микроконтроллеры или интегральные схемы, и выполняют различные функции, например, смещение, фильтрацию и подтяжку линий ввода-вывода. Переменные резисторы могут применяться для изменения параметров схемы. Токочувствительные резисторы используются для измерений токов в электрических цепях.

Типы резисторов

Существует несколько различных типов резисторов, отличающихся по номинальной мощности, размерам, эксплуатационным качествам и стоимости. Наиболее распространенные типы — чип-резисторы (SMD-резисторы), выводные резисторы для монтажа в отверстия, проволочные резисторы, шунты (токочувствительные  резисторы) для измерения тока, термисторы и потенциометры. Ниже, для каждого типа резисторов представлены основные характеристики, наиболее подходящие приложения, а также информация о корпусных исполнениях и примеры конкретных серий.

SMD-резисторы

Рис. 2. Чип-резисторы

Чип-резисторы (Рис. 2) предназначены для поверхностного монтажа. Они отличаются от выводных резисторов меньшими размерами, что делает их оптимальными для применения на печатных платах. Наиболее распространенными задачами smd-резисторов являются подтяжка портов ввода-вывода,  деление напряжения, ограничение тока.

Резисторы также применяются в составе высокочастотных/ низкочастотных/ полосовых фильтров. Резисторы с нулевым сопротивлением  могут быть использованы в качестве джамперов для коммутации различных цепей.

Существует два типа SMD-резисторов:

1. Тонкопленочные резисторы  обычно используются в различных прецизионных приложениях: в аудиотехнике, медицинском или тестовом оборудовании. Они отличаются минимальным разбросом номиналов (0,1… 2%), низким температурным коэффициентом (5 ppm/C) и меньшим уровнем шума по сравнению с толстопленочными резисторами. Однако стоимость их выше.

2. Толстопленочные резисторы являются наиболее распространенным типом резисторов и используются для широкого круга приложений. Они характеризуются большей погрешностью сопротивления (обычно 1 … 5%), повышенным температурным коэффициентом (50 ppm/C) и более высоким уровнем шума по сравнению с тонкопленочными резисторами. Если к резистору не предъявляется каких-либо особых требований, то обычно предпочтительным выбором становится именно толстопленочный резистор.

Корпусные исполнения: наиболее распространенными типоразмерами smd-резисторов являются 0201, 0402, 0603, 0805 и 1206. Цифры обозначают габаритные размеры в дюймовой системе, например, корпус 0402 имеет габариты 0,04х0,02″, размеры корпуса 0603 составляют 0,06х0,03″ и так далее.

Примеры:

• 0402 — серия RC0402FR производства компании Yageo с номинальной мощностью 0,063 Вт (1/16 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 МОм;
• 0603 — серия RC0603FR от Yageo с номинальной мощностью 0,1 Вт (1/10 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 МОм;
• 0805 — серия RC0805FR от Yageo с номинальной мощностью 0,125 Вт (1/8 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 Мом;
• 1206 — серия RC1206FR от Yageo с номинальной мощностью 0,25 Вт (1/4 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 10 МОм.

Или

• 0402 — серия CR0402 производства компании Bourns с номинальной мощностью 0,063 Вт (1/16 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• 0603 — серия CR0603 от Bourns с номинальной мощностью 0,1 Вт (1/10 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• 0805 — серия CR0805 от Bourns с номинальной мощностью 0,125 Вт (1/8 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• 1206 — серия CR1206 от Bourns с номинальной мощностью 0,25 Вт (1/4 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 0,82 Ом…10 МОм.

Или

• 0402 — серия CRCW0402 производства Vishay с номинальной мощностью 0,063 Вт (1/16 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом …10 МОм;
• 0603 — серия CRCW0603 от Vishay с номинальной мощностью 0,1 Вт (1/10 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1… 15 МОм;
• 0805 — серия CRCW0805 от Vishay с номинальной мощностью 0,125 Вт (1/8 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом … 50 МОм;
• 1206 — серия CRCW1206 от Vishay с номинальной мощностью 0,25 Вт (1/4 Вт) и диапазоном доступных сопротивлений от 1 Ом…100 МОм.

Выводные резисторы для монтажа в отверстия

Рис. 3. Выводные резисторы для монтажа в отверстия

Резисторы с аксиальными выводами для монтажа в отверстия (Рис. 3) весьма популярны и широко используются, особенно — при создании прототипов, поскольку их легко заменять при работе с макетными платами. Как и чип-резисторы, выводные резисторы применяются для подтяжки, деления напряжения, ограничения тока и фильтрации. Существуют различные типы выводных резисторов. Наиболее популярны углеродистые пленочные и металлопленочные резисторы.

1. Углеродистые пленочные резисторы имеют значительный разброс сопротивлений (2…10%). Наиболее распространенными рядами сопротивлений для них являются E12 (± 10%), E24 (± 5%) и E48 (± 2%). В большинстве приложений углеродистые пленочные резисторы были вытеснены металлопленочными. Температурный коэффициент сопротивления углеродистых пленочных резисторов (TКC) обычно имеет отрицательную величину — около -500 ppm/C, однако конкретное значение зависит от сопротивления и размера.
2. Металлопленочные резисторы  имеют меньший разброс сопротивлений (0,1…2%) и более высокую стабильность. Наиболее распространенными рядами сопротивлений для них являются E48 (± 2%), E96 (± 1%) и E192 (± 0,5%, ± 0,25% и ± 0,1%). Поскольку характеристики металлопленочных резисторов лучше, чем у углеродистых, то именно они используются в большинстве приложений. Температурный коэффициент металлопленочных резисторов (TC) составляет около ± 100 ppm/C, однако некоторые модели характеризуются только положительным или только отрицательным TC.
3. Углеродные композитные резисторы широко использовались в электронных устройствах пятьдесят лет назад, но из-за большого разброса номиналов и невысокой стабильности они были заменены углеродистыми пленочными и металлопленочными резисторами. Тем не менее, композитные резисторы обладают хорошими высокочастотными характеристиками и способны выдерживать воздействие мощных импульсов, поэтому их до сих пор применяют в сварочном оборудовании и высоковольтных источниках питания.
4. Металл-оксидные резисторы стали первой альтернативой углеродным композитным резисторам, но в дальнейшем в большинстве приложений они были вытеснены металлопленочными. Тем не менее, поскольку металл-оксидные резисторы отличаются повышенной рабочей температурой и более высокой номинальной мощностью (> 1 Вт), их по-прежнему используют в ответственных устройствах, эксплуатирующихся в жестких условиях.

Ряды сопротивлений EIA (EIA Decade Resistor Values) определяют не только номиналы резисторов, но и допустимую погрешность. Например, ряд E12 (± 10%) включает следующие стандартные значения: 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330, 390, 470, 560, 680 и 820 Ом.

Для кодирования параметров выводных резисторов применяется цветовая маркировка (таблица 1).

Таблица 1. Цветовая маркировка выводных резисторов

Цвет	Значение
	Первая цифра	Вторая цифра	Третья цифра*	Множитель	Точность	Температурный коэффициент, ppm/C	Рейтинг отказов
Черный	0	0	0	x10^0	—	—	—
Коричневый	1	1	1	x10^1	±1%	100	1%
Красный	2	2	2	x10^2	±2%	50	0,1%
Оранжевый	3	3	3	x10^3	—	15	0,01%
Желтый	4	4	4	x10^4	—	25	0,001%
Зеленый	5	5	5	x10^5	±0,5%	—	—
Синий	6	6	6	x10^6	±0,25%	—	—
Фиолетовый	7	7	7	x10^7	±0,1%	—	—
Серый	8	8	8	x10^8	±0,05%	—	—
Белый	9	9	9	x10^9	—	—	—
Золотой	—	—	—	x0,1	±5%	—	—
Серебряный	—	—	—	x0,01	±10%	—	—
Пусто	—	—	—	—	±20%	—	—
* Только для резисторов с 5-позиционной маркировкой

Примеры:

• углеродистые пленочные резисторы серии CFR-25JB производства Yageo с номинальной мощностью 0,25 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 1 Ом…10 МОм;
• металлопленочные резисторы серии MFR-25FBF от Yageo с номинальной мощностью 0,25 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 10 Ом…1 МОм;
• металлопленочные резисторы серии PR02 от VISHAY с номинальной мощностью 2 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,33 Ом…1 МОм.

Проволочные резисторы

Рис. 4. Проволочный резистор

Проволочные резисторы (Рис. 4) конструктивно представляют собой высокоомный провод, намотанный на изолирующий сердечник. Они отличаются очень высокой номинальной мощностью (до 1000 Вт) и способны работать при очень высоких температурах (до 300°C). Проволочные резисторы характеризуются отличной долговременной стабильностью – около 15…50 ppm/год, в то время как, например, у металлопленочных резисторов этот показатель составляет 200…600 ppm/год. Данный тип резисторов обладает самым малым уровнем шума.

Недостатки: диапазон доступных сопротивлений для проволочных резисторов оказывается достаточно узким (0,0001…100 кОм). Поскольку резистор выполнен в виде проволоки, намотанной на основание, то такая конструкция характеризуется высокой паразитной индуктивностью. По этой причине в высокочастотном диапазоне проволочные резисторы демонстрируют наихудшие показатели среди всех типов резисторов. Они также оказываются более дорогими по сравнению с другими популярными типами резисторов.

Приложения: обычно используются в автоматических выключателях и в качестве предохранителей благодаря высокой мощности.

Примеры

• серия KNP500 производства компании Yageo с номинальной мощностью 5 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,1 Ом …2,2 кОм;
• серия HS-25 производства Ohmite с номинальной мощностью 25 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,01 Ом … 5,6 кОм;
• серия HSC100 от TE с номинальной мощностью 100 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,1 Ом … 50 кОм.

Токоизмерительные резисторы (шунты)

Рис. 5. Шунты

Токоизмерительные резисторы, также называемые шунтами (Рис. 5), используются для прямого преобразования тока в напряжение с целью дальнейшего измерения. Они представляют собой резисторы с малым сопротивлением и высокой номинальной мощностью, что позволяет им работать с большими токами.

Одним из приложений для токоизмерительных резисторов является ограничение тока с целью защиты микросхем драйверов шаговых двигателей.

Большинство современных шунтов имеет либо два, либо четыре вывода. В четырехвыводной версии, которая также называется схемой Кельвина, ток проходит через две клеммы, а напряжение измеряется на двух оставшихся выводах. Такая схема уменьшает влияние температурной погрешности и значительно повышает стабильность схемы измерения. Четырехвыводные резисторы используются для приложений, требующих высокой точности и температурной стабильности.

Примеры

Двухвыводные исполнения

• SMD:
  • серия MCS1632 производства Ohmite с номинальной мощностью 1 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,005…0,05 Ом;
  • серия WSLP1206 от Vishay с номинальной мощностью 1 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,005…0,05 Ом;
  • серия CRA2512 от Bourns с номинальной мощностью 3 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,001…0,1 Ом.

 

• Для монтажа в отверстия:
  • серия 12F от Ohmite с номинальной мощностью 2 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,001…0,25 Ом;
  • серия LVR03R от Vishay с номинальной мощностью 3 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,01…0,2 Ом;
  • серия PWR247T-100 от Bourns с номинальной мощностью 100 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,05…100 Ом.

Четырехвыводные исполнения (схема Кельвина)

• SMD:
  • серия FC4L  в корпусе 2512 от Ohmite с номинальной мощностью 2 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,001…0,05 Ом;
  • серия WSL3637  в корпусе 3637 от Vishay с номинальной мощностью 3 Вт и диапазоном доступных сопротивлений 0,001…0,01 Ом.

Термисторы

Рис. 6. Термистор

Термисторы – это резисторы, сопротивление которых значительно изменяется при изменении температуры (Рис. 6).

Сопротивление NTC-термисторов плавно уменьшается при увеличении температуры. NTC являются готовыми датчиками температуры с диапазоном измерений -55… +200°C.

PTC-термисторы характеризуются скачкообразным изменением сопротивления при определенной температуре. Они применяются в качестве элементов защиты от перегрузки по току.

Ток удержания PTC (hold current) – это ток, при котором термистор гарантированно находится в проводящем состоянии.

Ток срабатывания PTC (trip current) – это ток, при котором термистор гарантированно переходит в непроводящее состояние.

Примеры

• PTC-термисторы:
  • 1812 — серия MF-MSMF производства компании Bourns для рабочих токов от 0,3…5,2 А;
  • 1812 — серия 1812L от Littelfuse для рабочих токов 0,1…3,5 А.
• NTC-термисторы:
  • серия B57236 от EPCOS с диапазоном сопротивлений 2,5…120 Ом;
  • 0603 — серия ERT-J1 от Panasonic с диапазоном сопротивлений 0,022…150 кОм.

Потенциометры и подстроечные резисторы

Рис. 7. Подстроечные резисторы

Потенциометры – это резисторы с изменяемым сопротивлением. Они используются в различных приложениях, например, для управления коэффициентом усиления в усилителе, для настройки параметров схемы и так далее.

Подстроечные резисторы (Рис. 7) представляют собой небольшие потенциометры, которые могут быть установлены на печатной плате и отрегулированы с помощью отвертки. Они выпускаются как для поверхностного монтажа SMD, так и для монтажа в отверстия, с верхним или боковым расположением регулировочного винта.

Потенциометры бывают однооборотными и многооборотными. Однооборотные потенциометры часто используются в усилителях. Многооборотные потенциометры могут иметь до 25 оборотов и применяются для более точного управления.

Примеры

• Однооборотные потенциометры:
  • SMD серия TC33X-2 производства Bourns с диапазоном сопротивлений 100 Ом…1 МОм ;
  • серия 3362P от Bourns с диапазоном сопротивлений 10 Ом…5 МОм ;
• Многооборотные потенциометры:
  • серия 3296W от Bourns с диапазоном сопротивлений 10 Ом…5 МОм ;
  • серия T93YA от Vishay с диапазоном сопротивлений 10 Ом…1 МОм.

Резисторные сборки

Рис. 8. Резисторная сборка 4609X-101-222LF

Резисторная сборка (resistors network, resistors array) представляет собой комбинацию из нескольких резисторов, размещенных в одном корпусе. Существует большое количество разных типов этих изделий, но, к сожалению, четкая система их классификации,  как в литературе, так и у производителей отсутствует.

Резисторы внутри корпуса сборки могут быть не соединены  между собой (Isolated) т. е. каждый резистор имеет два вывода на корпусе сборки, или сконфигурированы в определенную схему (Bussed). Часто встречаются изделия, у которых соединены между собой  вывод 1 каждого резистора с подключением к одному общему пину сборки, а каждый второй вывод резисторов  имеет свой собственный вывод на корпусе изделия.  Кроме того, можно встретить сборки с последовательным, последовательно- параллельным  и другими видами соединений резисторов внутри корпуса. Сборки можно классифицировать по количеству входящих  в них резисторов, по величине допуска, максимальному рабочему напряжению, мощности рассеивания, типоразмеру, по типу монтажа (SMD и выводной)  и т.д. Эти компоненты очень удобно использовать в схемах АЦП и ЦАП, применять качестве делителей напряжения, использовать в компьютерной технике, потребительской электронике  и т.д.

Примеры

• серия 4600X от Bourns с рабочим напряжением до 100В

Рис. 9. Конфигурация резисторных сборок серии 4600X от Bourns

• серия CAY16 от Bourns в SMD корпусе типоразмера 1206 с изолированными резисторами
• серия 4114R-2 от Bourns — 14 выводных резисторов с одним общим выводом

Работа с Каталогом компании Терраэлектроника по поиску резисторов

Подобрать необходимый резистор в каталоге Терраэлектроники можно двумя способами:

1. С использованием параметрического поиска.   Для этого необходимо зайти в раздел резисторов каталога, выбрать соответствующий задаче тип резистора, а далее указать параметры в ряде фильтров поисковой системы. Фрагмент скриншота поиска прецизионного SMD резистора от Yageo с параметрами: типоразмер 0805, номинал 10 кОм, точность 0.1 %,  мощность  0.125 мВт представлен на Рис. 10. 

   Рис. 10. Скриншот сервиса поиска резисторов
    

2. Воспользоваться интеллектуальным поиском резисторов по параметрам. Для этого достаточно скопировать строку из спецификации “Резистор постоянный 10 кОм, 0.1%, 0.125 Вт, 0805″ или ввести «10kohm 0.1%  0.125W  0805» в строку поиска и получить тот же самый  список подходящих по указанным параметрам компонентов.

Заключение

В данном руководстве были рассмотрены некоторые наиболее популярные типы резисторов. В дополнение к ним существует ряд других типов резисторов, среди которых MELF, металлофольговые резисторы, керамические резисторы, варисторы, фоторезисторы и др. , которые имеют свои уникальные преимущества по уровню точности, эксплуатационным характеристикам или габаритным размерам. Однако, в большинстве электронных схем вы чаще всего увидите один из типов, рассмотренных выше.

Как выбрать конденсатор

Автор: Санкет Гупта Перевод: Вячеслав Гавриков (г. Смоленск)

Разделы: Резисторы постоянные

Опубликовано: 21.03.2018

Как подбирать резисторы?

Минимальный набор параметров, который следует знать при выборе резистора — это номинальное сопротивление, допусимая мощность рассеивания, максимально допустимое напряжение. Но есть еще и расширенный набор характеристик, которые можно учитывать.

Для нас, радиогубителей, это излишняя информация. Но плох тот радиогубитель, который не хочет стать генералом хочет знать мало.

Расширенный список факторов, котоыре следует учитывать при выборе резистора:

1. Номинальное и предельно допустимые значения сопротивлений
2. Допустимая мощность рассеивания
3. Максимально допустимое напряжение
4. Допуски и точность
5. Температурный коэффициент
6. Коэффициент напряжения
7. Шум
8. Габариты
9. Паразитные ёмкость и индуктивность
10. Дрейф
11. Частотные характеристики
12. Стоимость
13. Максимальная температура работы 

Номинальное значение сопротивления и допуск

Не бывает резисторов со 100% точным значение сопротивления. Это миф. На 0.5% да отличается. Не дошла пока что технолоия до такого уровня. Поэтому подбирая резисторы для своего устройства следует знать, что значение их номинала может отличаться от заявленного маркировкой на от 0.5% до 10%. Поэтому при покупке следует внимательно читать какой у этих резисторов допуск на точность. Есть ещё одна особенность, связання с точностью номинала резистора. Чем меньше допуск (т.е выше точность номинала), тем уже рабочий диапазон температур. Практически все электронные компоненты зависят от температуры. И с её изменением меняется их номинал. Но об этом чуть позже.

Я общеал рассказать как можно увеличить точность резистора. Это очень легко. К примеру, у нас есть резистор с номинало по маркировке в 30кОм с допуском 20%. Измеряем, а на деле он оказался 24кОм. Что делать? Значит надо последовательно с этим резистором включить второй на 6 кОм. Выбираем наиболее близкий по значению к 6 кОм: 4.7 +- 20%

Хорошо, но почему я сказал, что допуск уменьшится? Давай посчитаем.

• Rmax = 24 + 4.7*1.2 = 29.64
• Rmin = 24 + 4.7*.8 = 27.75

Если начальный разброс был от 24 до 36 кОм, то теперь он от 27.75 до 29.64. Это мы рассмотрели случай, когда исходное сопротивление было меньше требуемого. В случае, если оно больше (к примеру, 36 кОм) резисторы следует ставить параллельно.

Допустимая мощность рассеивания

Как я уже писал ранее, если по резистору протекает электрический ток, то он нагревается. Чем больше ток, тем «мощней» надо брать резистор. Маломощный резистор при протекании большого ток просто сгорит. Полыхнет синим пламенем, попрощается и умрёт. Резисторы выпускаются расчитанные на: 1/6Вт, 1/4Вт, 1/2Вт, 1Вт, 2Вт, 5Вт, 7Вт, 10Вт и т.д. Как мы помним из закона Ома: P=I²*R — помните и пользуйтесь этим законом, он спасает жизни!

Максимально допустимое напряжение

Если приложить слишком большое напряжение к резистору, то можно превысить его допустимую мощность. Получим чих-пых, синее пламя и дым.

Пример. Какое максимальное напряжение можно приложить к резистору мощностью 1/4 Вт? Пользуемся законом Ома: 1/4 = 250²/R = 250 кОм. 

Температурный коэффициент

Температура влияет на все электронные детали. На какие-то больше, на какие-то меньше. Резисторы не исключение. Резисторы имеют специальный коэффициент ТКС. Он определяет как изменится сопротивление резистора с изменением температуры.  Желательно подбирать резисторы со схожим значением ТКС. Но в радиогубительских конструкциях радиолюбители могут не заморачиваться. Пусть об этом греют голову профессионалы. Для них это дело чести, если финансирование позволяет, конечно 🙂

Шум в резисторах

При температуре выше абсолютного нуля в радиодеталях появляется случайное движение электронов. А движение электронов это ток. Такие случайны токи называются шумом. Их значение очень мало. Но чем выше частота или точность собираемого прибора, тем больше следует на них обращать внимание. 

Шумы в резисторах зависят от сопротивления, частоты и температуры:  Uшум = √ 4kTRπf  — формулы бояться не следует. Всё равно пользоваться не будете =) Так как обычно графики распределния шумов деталей пишутся в паспортах к ним (или в даташитах, как сейчас говорят). Так что можно посмотреть и оценить пригодность резистора к своему устройству.

Высокие частоты

ВЧ резисторы отличаются от обычных. Так как на высоких частотах сильней проявляются паразитные ёмкости и индуктивности резистора. Поэтому для ВЧ устройств следует брать соответствубщие резисторы. Если вы не хотите получить дым или просто неработающее устройство.
На этом простой ликбез заканчивается. Пользуйтесь и применяйте резисторы с умом! 

/blog/kak-vyibrat-rezistor/ Резистор не так прост, как о нём многие думают. Я расскажу вам о параметрах резистора и как из двух с большим допуском получить резистор с меньшим допуском. 2016-03-26 2016-03-26

Как выбрать подходящий резистор

Выбор подходящего резистора

Магазинные резисторы

Резисторы — это устройства, подключенные к цепи для создания определенного сопротивления. Сопротивление измеряется в омах. Как сказано в законе Ома, ток через резистор будет прямо пропорционален напряжению на нем и обратно пропорционален сопротивлению.

Как работают резисторы

При прохождении тока через сопротивление выделяется тепло. Тепло вызывает повышение температуры резистора выше температуры окружающей среды. Физическая способность резистора выдерживать без ухудшения достигнутую температуру ограничивает допустимую рабочую температуру. Резисторы рассчитаны на рассеивание заданной мощности без превышения заданной стандартной температуры «горячей точки», а физический размер сделан достаточно большим для достижения этой цели.

Отклонения от стандартных условий («Номинальная мощность свободного воздуха») влияют на повышение температуры и, следовательно, влияют на мощность, при которой резистор может использоваться в конкретном приложении.

Выбор подходящего резистора

Выбор резистора требует трех шагов:

1. Определите сопротивление и мощность, рассеиваемую резистором
2. Определить надлежащий «Ватт-размер» (физический размер), контролируемый ваттами, вольтами, допустимыми температурами, условия монтажа и условия схемы
3. Выберите наиболее подходящий тип блока, включая тип, клеммы и монтаж

В дополнение к выбору соответствующего типа и номинала резистора, важным фактором при выборе соответствующего резистора также является стиль, в котором резистор должен быть установлен. Некоторые из различных методов установки резистора включают в себя:

• Резисторы для крепления на кронштейне
• Резисторы для монтажа на панели
• Резисторы для монтажа на ПК
• Резисторы для поверхностного монтажа

Разработка резистора

Закон Ома (показан на рисунке ниже) позволяет определить сопротивление, когда известны требуемые напряжение и ток. Когда ток и напряжение неизвестны или оптимальные значения не выбраны, в пробной цепи необходимо измерить по крайней мере два из трех членов закона Ома. Мощность в ваттах можно определить по формулам на рис. б., которые вытекают из закона Ома. R измеряется в омах, E в вольтах, I в амперах и W в ваттах.

Говоря нетехническим языком, любое изменение тока или напряжения приводит к гораздо большему изменению мощности (тепло, рассеиваемое резистором). Следовательно, необходимо исследовать влияние кажущегося небольшим увеличения тока или напряжения, поскольку увеличение мощности может быть достаточно большим, чтобы быть значительным. Математически мощность зависит от квадрата тока или напряжения, как указано на рисунке b. Например, увеличение тока или напряжения на 20% увеличит мощность на 44%. Рисунок 1 графически иллюстрирует зависимость квадратичного закона. Следовательно, фактический ток должен использоваться для расчета мощности и увеличения мощности из-за, по-видимому, небольших изменений, а затем определяется для выбора резистора надлежащего размера. Должна быть сделана поправка на максимально возможное линейное напряжение.

Чтобы учесть разницу между фактическими условиями эксплуатации и «номинальной мощностью свободного воздуха», общепринятой инженерной практикой является использование резисторов с номиналом выше или ниже номинального. Однако в большинстве тепловых расчетов учитывается так много факторов, которые обычно точно не известны; в лучшем случае они являются лишь приблизительными значениями.

Наиболее точным методом определения или проверки номинала является измерение повышения температуры в пробной установке. В качестве измерительного элемента рекомендуется использовать термопару (из проволоки калибра #30 B и S). Даже измерения, выполненные с помощью термопары, будут немного отличаться для разных образцов и методов. Факторы, влияющие на повышение температуры, действуют независимо друг от друга и заключаются в следующем:

• Температура окружающей среды
• Корпус
• Группировка
• Высота над уровнем моря
• Импульсный режим
• Охлаждающий воздух
• Ограниченное повышение температуры
• Прочее – Включая высокоомные, высоковольтные, высокочастотные и военные спецификации

Доступны резисторы от 0,015 до 30 000 Ом и от 0,25 до 800 Вт.

(Назад к резисторам)

Как правильно выбрать резистор(ы) для вашего проекта | Quest Components

Резисторы являются одними из самых распространенных электронных компонентов, но не все резисторы одинаковы. Резисторы изготавливаются из разных материалов и бывают разных типов. Каждый из них обладает уникальными свойствами, которые делают его более подходящим для определенных приложений и менее идеальным для других приложений. Вот что вам нужно знать, чтобы выбрать правильный резистор (ы) для вашего проекта.

Сопротивление

Основным критерием выбора резистора является значение его сопротивления. Резисторы продаются в стандартных диапазонах значений, установленных IEC (Международной электротехнической комиссией). Значения в каждом диапазоне следуют экспоненциальной кривой, сохраняя допуск в пределах заданного процента. Доступны пользовательские значения сопротивления, но они являются элементами специального заказа. Сообщите нам, если у вас есть какие-либо необычные значения сопротивления, которые вам нужны, и мы можем предоставить предложение по поставке необходимых вам деталей.

Допуск

Допуск — это величина, на которую сопротивление указанного резистора может отличаться от заданного значения. Большинство резисторов имеют допуск 5%, хотя легко доступны допуски 1%. Большие «мощные» резисторы, как правило, имеют допуск 10% или даже 20%, хотя доступны прецизионные модели. Доступны высокоточные резисторы с допусками от 0,1% до 0,01% и ниже, но они, как правило, немного дороже по сравнению с базовым резистором 5%. Резисторы с высокой точностью допусков очень полезны для контрольно-измерительных приборов, точных измерительных устройств и эталонных приложений, и это лишь некоторые из них.

Упаковка и монтаж

Резисторы упакованы по-разному и имеют разные способы крепления. Для одноразовых приложений с ручной пайкой это не обязательно является большой проблемой. Если вы занимаетесь массовым производством компьютерных чипов, первостепенное значение могут иметь упаковка и способ монтажа.

Некоторые распространенные пакеты:

• Аксиальный
• Поверхностный монтаж
• 0201
• 0402
• 0603
• 0805
• Радиальный вывод
• На тросе

Номинальная рассеиваемая мощность

Поскольку функция резистора состоит в том, чтобы препятствовать протеканию тока, часть мощности рассеивается в виде тепла. Имеет ли это значение, зависит от размера резистора, размера устройства, в которое он помещен, и термостойкости устройства. Крошечный одиночный резистор в аналоговом устройстве вряд ли будет рассеивать достаточную мощность, чтобы быть заметным, в то время как группа больших резисторов, работающих на максимальной мощности, может выделять значительное количество тепла.

Номинальное напряжение

В физически небольших устройствах номинальное напряжение, как правило, низкое. В больших высоковольтных системах, как правило, лучше и безопаснее повышать напряжение цепи, соединяя несколько резисторов последовательно, а не использовать один резистор при его максимальном номинальном напряжении.

Резистивный материал

Не считая полупроводников, существует три основных типа резистивных материалов: композиционные, металлопленочные и проволочные. Каждый из них имеет свои уникальные свойства:

Пленочные резисторы изготовлены из проводящей пасты из оксида металла на керамической подложке и вырезаны лазером для обеспечения жестких допусков. Благодаря низкому уровню шума и температурной стабильности пленочные резисторы идеально подходят для радиочастотных или высокочастотных приложений.

Некоторые распространенные типы пленочных резисторов:

• 1/4 Вт 10 000 (или 10 кОм) 5% углеродная пленка (очень недорого)
• 1/4 Вт 1000 (или 1 кОм) 1% металлическая пленка
• Прецизионный металлопленочный резистор 1/4 Вт 1000 (или 1 кОм) 0,1 % 25 частей на миллион
• 0603 Размер 10 000 (или 10 кОм) Чип-резистор 1%
• 0805 размер 10 кОм 0,1% прецизионный чип-резистор 25 ppm

Резисторы проволочные изготавливаются путем намотки проволоки из тонкого металлического сплава на изоляционную керамику. Обладая высокой номинальной мощностью и прецизионным низким омическим сопротивлением, эти резисторы являются отличным выбором для измерения цепей и радиаторов. В дополнение к сопротивлению некоторые из них также обладают индуктивностью, производя комбинированный эффект, известный как импеданс.

Некоторые распространенные типы резисторов с проволочной обмоткой:

• 1 Вт, 10 кОм, 1%, осевой вывод с проволочной обмоткой
• 3 Вт, 10 кОм, 5 %, осевой провод с проволочной обмоткой
• 5 Вт, 10 кОм, 5 %, осевой провод с проволочной обмоткой
• 10 Вт, 150 Ом, 5 % проволочный осевой вывод

Композиционные резисторы изготовлены из графита или угольной пыли, связанной с непроводящей керамической глиной. Они недороги, имеют низкую и среднюю мощность, низкую индуктивность и подходят для различных приложений. Однако шум и стабильность становятся проблематичными, когда эти резисторы нагреваются.

Некоторые распространенные типы композиционных резисторов:

• Резистор 1/8 Вт, 10 кОм, углеродный состав 10 %
• 1/4 Вт, 10 кОм, 5% резистор из углеродного состава
• 1/2 Вт, 10 кОм, 5% резистор из углеродного состава
• Резистор из углеродистого состава 1 Вт, 1 кОм, 5 %
• 2 Вт, 100 Ом, 5% резистор из углеродистого состава

Температурный диапазон

При нормальных температурах окружающей среды проверка рассеиваемой мощности резистора не вызывает затруднений. Однако, если резистор будет работать при значительно повышенных температурах, важно посмотреть на кривую снижения рассеиваемой мощности. Чем ближе резистор приближается к максимально допустимой температуре, тем меньше мощности может рассеиваться. Это подвергает резистор и, в конечном счете, все устройство риску перегрева и выхода из строя.

Шум

Резисторы могут создавать три типа шума: дробовой шум, мерцающий шум и тепловой шум. Дробовой шум звучит как бурлящая река, но обычно это очень низкий уровень приятного белого шума. Шум мерцания более случайный и может быть гораздо более раздражающим. Составные резисторы имеют наибольший шум мерцания, а резисторы большего размера — меньше, чем резисторы меньшего размера того же типа. Тепловой шум становится проблемой при более высоких температурах, а у металлопленочных резисторов он, как правило, меньше всего. В целом, резисторы с меньшим номиналом создают меньше шума, чем резисторы с более высоким номиналом.

Выбор подходящих резисторов для вашего проекта может быть сложным.