Основные параметры резисторов: Основные электрические параметры резисторов — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Основные электрические параметры резисторов

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры:

номинальное сопротивление,
допустимое отклонение величины сопротивления от номинального значения (допуск),
номинальная мощность рассеяния,
предельное напряжение;
температурный коэффициент сопротивления,
коэффициент напряжения,
уровень собственных шумов,
собственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление R — это электрическое сопротивление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации.
ГОСТ 2825—67 устанавливает для резисторов шесть рядов номиналов сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).
Согласно ГОСТ 9664—74, установлен ряд. допусков (в процентах): ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05, ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5, ±10; ±20; ±30.

Номинальная мощность рассеяния P — это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в течение гарантированного срока службы (наработка) при сохранении параметров в установленных пределах. Значение Р зависит от конструкции резистора, физических свойств материалов и температуры окружающей среды.

Конкретные значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 24013—80 и ГОСТ 10318—80 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Определение номинальной мощности рассеяния указывается на корпусах крупногабаритных резисторов, а у малогабаритных производится по размерам корпуса.

Предельное напряжение U — это максимальное напряжение, при котором может работать резистор. Оно ограничивается тепловыми процессами, а у высокоомных резисторов — электрической прочностью резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — это относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении его температуры на один градус.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

Напряжение теплового шума зависит от величины сопротивления резистора и его температуры.

При протекании тока по резистору возникают токовые шумы. Токовые шумы наиболее характерны для непроволочных резисторов.

Значение ЭДС шумов для, непроволочных резисторов находится в пределах от долей единиц до сотен микровольт на вольт.

Собственная емкость и индуктивность — характеристики, определяющие работу резистора на высоких частотах.

Собственная емкость резистора слагается из емкости резистивного элемента и емкости вводов. Собственная индуктивность определяется длиной резистивного элемента, размерами каркаса и геометрией вводов. Наименьшими собственной емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы

, наибольшими — проволочные резисторы.

В отличие от постоянных резисторов переменные обладают, кроме вышеперечисленных, дополнительными характеристиками и параметрами. К ним относятся: функциональная характеристика, разрешающая способность, шумы скольжения, разбаланс сопротивления (для многоэлементного резистора).

Разрешающая способность показывает, при каком наименьшем изменении угла поворота или перемещении подвижной системы может быть различимо изменение сопротивления резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки, а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем и подвижным контактом.

Разрешающая способность переменных проволочных резисторов зависит от числа витков проводящего элемента и определяется тем перемещением подвижного контакта, при котором происходит изменение установленного сопротивления.

Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1…3 %, а прецизионных — до тысячных долей процента.

Шумами скольжения принято считать шумы (напряжение помехи), возникающие при перемещении подвижного контакта по резистивному элементу.

Напряжение шумов непроволочных резисторов вращения достигает 15…50 мВ.

Разбаланс сопротивления — это отношение выходного напряжения, снимаемого с одного резистора, к соответствующему напряжению, снимаемому с другого резистора при одинаковом питающем напряжении на выводах резистивного элемента и одинаковом положении их подвижной системы. Для резисторов общего назначения разбаланс допускается до 3 дБ.

Смотрите также по теме:

резисторы непроволочные

резисторы проволочные

Данные источники питания выполнены полностью на отечественной элементной базе (с приемкой «5» и «9»), имеют категорию качества – «ВП» и предназначены для аппаратуры специального назначения, эксплуатирующихся в жестких условиях.

Задать вопрос

<< Предыдущая Следующая >>

Общие сведения о резисторах постоянного сопротивления Основные параметры резисторов постоянного сопротивления

Основными параметрами резисторов являются: номинальное сопротивление, номинальная (максимальная) мощность рассеяния, допустимое отклонение номинального сопротивления (допуск), температурный коэффициент сопротивления, форма и габаритные размеры корпуса. В некоторых случаях важное значение могут иметь собственные шумы, максимальное рабочее напряжение и частотные свойства.

Номинальное сопротивление (R) – электрическое сопротивление, значение которого обозначено на резисторе или указано в нормативной документации и является исходным для отсчета отклонений. Для постоянных резисторов принято шесть рядов номинальных значений: E6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192, стандартизированных в соответствии с рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Цифра после буквы «Е» указывает число номинальных значений в каждом десятичном интервале (см. приложение 1). Другие номинальные значения считаются нестандартными. Например, возможны номинальные значения сопротивлений резисторов 470 и 560 Ом, но невозможно 500 Ом.

Допуском называется максимально допустимое отклонение фактического значения параметра от его номинального значения. Допуск обычно выражается в процентах. Величина допуска регламентирована ГОСТом и определяется для обычных компонентов рядом ±20%, ±10%, ±5%, ±2%, ±1%. Для прецизионных компонентов существуют также допуски ±0,1%, ±0,05%, ±0,02%, ±0,01%.

Номинальная мощность рассеяния – это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в заданных условиях в течение срока эксплуатации при сохранении параметров в установленных пределах.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) характеризует относительно обратимое изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на один градус и определяется из соотношения:

ТКС = (1/град),

где: ΔR – разность между начальным значением сопротивления при температуре (Т) 293±10К и сопротивлением резистора при изменении температуры на величину ΔТ.

Так как ТКС резисторов зависит от температуры, то обычно оговаривается температурный диапазон, в котором приводимое значение ТКС можно считать постоянным.

Частотные свойства резисторов проявляются при работе на переменном токе, когда полное сопротивление становится комплексным. Реактивность резистора характеризуется интервалом частот или граничной частотой, при которой погрешность не превышает допустимого значения.

Рабочее напряжение – напряжение, при котором резистор может работать. Оно не должно превышать значения, рассчитанного исходя из номинальной мощности и номинального сопротивления.

Уровень собственных шумов определяется случайными тепловыми колебаниями носителей заряда и специфическими колебаниями контактных сопротивлений в структуре материала резистивного элемента, их измеряют действующим значением ЭДС шумов и выражают в микровольтах на вольт приложенного напряжения.

где K – постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура, R – сопротивление, Δf – полоса, в которой измеряется шум, U_ш – шумовое напряжение.

Параметры резистора

Google Ads

Изучив этот раздел, вы должны уметь:

• Опишите важные параметры, относящиеся к резисторам
Температурный коэффициент.
Частотная характеристика.
Рассеиваемая мощность.
Снижение мощности.
Максимальная температура.
Максимальное напряжение.
Символы безопасности.

Не только Ом

При рассмотрении резисторов важно учитывать не только сопротивление. Как и любой другой компонент, здесь необходимо учитывать ряд важных моментов. Вот несколько основных параметров. Для получения полной информации о любом резисторе (или фактически о любом другом компоненте) вам следует искать надежный источник информации, что в идеале означает загрузку паспорта производителя для любого конкретного компонента. они широко доступны практически для любого компонента, указанного на веб-сайте любого производителя или поставщика компонентов.

Температурный коэффициент

Значение резистора зависит от длины, площади поперечного сечения и удельного сопротивления резистивного материала, из которого он изготовлен. Однако указанное значение резистора на самом деле дается как «Столько-то омов при определенной температуре». Это связано с тем, что температура резистора также влияет на его значение.

Изменение сопротивления из-за изменения температуры обычно очень мало в определенном диапазоне температур. Это связано с тем, что производитель выбрал материал, удельное сопротивление которого не сильно зависит от температуры. То есть материал (а значит и резистор) имеет низкий ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ. Другими словами, изменение значения на °C незначительно. Это изменение значения обычно указывается в частях на миллион (ppm), поэтому типичный резистор будет иметь в своей спецификации указанный температурный коэффициент, например;

Температурный коэффициент: 50 ppm/°C

Это означает, что изменение значения из-за изменения температуры на 1°C не будет превышать 50 Ом на каждый 1 МОм номинала резистора (или 0,05 Ом на каждый 1 кОм его номинала) .

Приведенный выше температурный коэффициент является типичным для металлопленочного резистора. Типы с углеродной пленкой обычно имеют температурный коэффициент от 200 до 500 частей на миллион/°C

Изменение номинала резистора при изменении температуры не сильно зависит от изменений размеров компонента, поскольку он расширяется или сжимается из-за изменений температуры. Это связано главным образом с изменением удельного сопротивления материала, вызванным активностью атомов, из которых состоит материал.

Частотная характеристика

В идеале резисторы должны работать как чистые резисторы, без каких-либо характеристик других типов компонентов, и когда они используются в цепях постоянного тока, они таковыми и являются. Однако в цепях переменного тока некоторые резисторы могут иметь характеристики, которые делают их непригодными для определенной цели. На высоких частотах некоторые резисторы также имеют характеристики емкости и/или индуктивности. Из-за этого они будут иметь свойство, называемое реактивным сопротивлением, подобное сопротивлению, но зависящее от частоты сигналов переменного тока, проходящих через компонент. Частотная характеристика резистора говорит нам, на каких частотах резистор все еще действует как чистый резистор, без каких-либо значительных эффектов, связанных с этими другими типами частотно-зависимых компонентов. По этой причине этот параметр в основном представляет интерес для людей, работающих с высокочастотными цепями переменного тока, таких как инженеры по радиочастотам (RF).

Резисторы из углеродного состава, хотя и уступают пленочным резисторам в большинстве других аспектов, действуют как чистые резисторы на частотах в диапазоне мегагерц (МГц) (по крайней мере, резисторы с сопротивлением ниже примерно 10 кОм).

Пленочные резисторы со спиральной конструкцией имеют тенденцию проявлять свойства катушек индуктивности (которые в основном представляют собой спирально намотанные витки проволоки), но обычно это не проблема, пока они не используются на частотах в диапазоне МГц. Пленочные резисторы, не имеющие спиральной дорожки, такие как резисторы для поверхностного монтажа, остаются чисто резистивными до сотен МГц.

Неудивительно, что резисторы с наихудшей частотной характеристикой имеют проволочную обмотку, поскольку их конструкция на самом деле представляет собой катушку из проволоки, как у катушки индуктивности. Поэтому эффекты индуктивности и реактивности необходимо учитывать при использовании проволочных резисторов в любой цепи, работающей на частотах выше нескольких сотен герц (Гц). Резисторы с проволочной обмоткой используются для приложений высокой мощности и доступны с сопротивлением до нескольких кОм. При более высоких сопротивлениях можно использовать металлопленочные резисторы большой мощности, хотя они не имеют такой высокой номинальной мощности, как некоторые типы с проволочной обмоткой, но имеют гораздо лучшую частотную характеристику.

Рассеиваемая мощность

Это мера мощности, которую резистор может рассеивать, не вызывая его перегрева. Резисторы производятся со стандартной номинальной мощностью, и в основном это доли 1 Вт, а некоторые более крупные углеродные и металлические резисторы доступны в диапазоне от 1 Вт до примерно 5 Вт. Резисторы с проволочной обмоткой обычно доступны с номинальной мощностью до 25 Вт, а производители компонентов изготавливают специальные типы с проволочной обмоткой с гораздо более высокой номинальной мощностью, часто в соответствии со спецификациями заказчика (производителя оборудования).

Снижение номинальной мощности

Рис. 2.4.1 Кривая снижения мощности

Типичные максимальные температуры для резисторов из углеродного состава составляют от 100 до 120°C, а для металлических и оксидно-пленочных типов — около 150°C. Резисторы с проволочной обмоткой могут работать при более высоких температурах, примерно до 300°C. Для мощных резисторов, в качестве альтернативы указанной максимальной температуре, производители часто указывают «кривую снижения номинальной мощности», аналогичную показанной на рис. 2.4.1, которая показывает, как должна быть уменьшена указанная номинальная мощность резистора. (ухудшение характеристик) при различных температурах выше нормального рабочего диапазона.

Максимальная температура

Резисторы предназначены для работы в определенном диапазоне температур. В пределах этого диапазона такие параметры, как допуск и температурный коэффициент, соответствуют заявленным, но за пределами этого диапазона они не гарантируются. Наиболее вероятным пределом диапазона температур, который будет достигнут в большинстве применений, будет максимум из-за тепла, выделяемого рабочим контуром, в дополнение к любой температуре окружающей среды.

В то время как очень низкие температуры могут возникать в таких цепях, как аэрокосмическое оборудование, высокие температуры могут возникать очень локально почти в любом электрическом оборудовании из-за того, что резистор установлен рядом с каким-либо другим компонентом, выделяющим тепло. Долговременное воздействие высоких рабочих температур на резистор заключается в том, что значение его сопротивления будет постепенно увеличиваться. Это особенно заметно на резисторах с высоким сопротивлением. Когда резисторы используются в ситуациях с большой мощностью, это увеличение сопротивления (R) приведет к увеличению напряжения (V), развиваемого на нем, поскольку V = IR. Поскольку мощность (P), рассеиваемая в виде тепла, зависит от этого напряжения, умноженного на ток (I), который уменьшится из-за увеличения сопротивления. Однако ток, вероятно, не уменьшится пропорционально, потому что другие компоненты в цепи также будут влиять на величину тока, проходящего через резистор. Поскольку (P=VI), мощность, рассеиваемая резистором, увеличивается, а вместе с ним и выделяемое тепло. В конце концов (при отсутствии каких-либо мер безопасности) резистор сгорит и/или повредит другие компоненты в цепи.

Максимальное напряжение

Напряжение, возникающее на резисторе при протекании через него тока, создает электрическую нагрузку на материалы, из которых изготовлен резистор. Если это напряжение превышает допустимый максимум, существует вероятность внезапного пробоя резистора и скачка напряжения. Максимальное напряжение сильно различается между различными типами резисторов: от нескольких вольт для некоторых типов поверхностного монтажа до нескольких тысяч вольт для некоторых специализированных высоковольтных резисторов.

Все вышеперечисленные параметры, а также другие, такие как количество генерируемых случайных электрических помех, возможно, потребуется принять во внимание при выборе резистора для конкретного применения. При выборе резисторов следует обращаться к надежному источнику информации, такому как каталог поставщика или паспорт производителя.

Рис. 2.4.2 Компонент безопасности

Символы.

При обслуживании оборудования рекомендуется по возможности использовать сменные компоненты, поставляемые оригинальным производителем. Кроме того, некоторые критические резисторы в любом элементе оборудования могут быть помечены как предохранительный компонент небольшим символом, подобным показанному на рис. 2.4.2. ТОЛЬКО в этих случаях подходит прямая замена производителя. Однако показанная маркировка не является общепринятой, поэтому при обслуживании любого электронного оборудования необходимо уделять пристальное внимание руководствам по обслуживанию конкретного оборудования, с которым работают.

Google Ads

Общие сведения о характеристиках, спецификациях и параметрах резисторов » Electronics Notes

Существует несколько спецификаций или спецификаций и параметров резистора, которые необходимо учитывать при выборе резистора для любой схемы, ремонта или аспекта электронной схемы.

Учебное пособие по резисторам Включает:
Обзор резисторов Углеродный состав Карбоновая пленка Пленка оксида металла Металлическая пленка Проволочный SMD-резистор МЭЛФ резистор Переменные резисторы Светозависимый резистор Термистор варистор Цветовая маркировка резисторов Маркировка и коды резисторов SMD Характеристики резистора Где и как купить резисторы Стандартные номиналы резисторов и серия E

Резисторы — очень важный тип электронных компонентов в любой схемотехнике. В результате ежегодно используются миллиарды резисторов всех типов.

Выбор правильного резистора является ключом к тому, чтобы убедиться, что резистор подходит для конструкции схемы, а понимание характеристик резистора важно, чтобы ничего не упустить.

Хотя основной характеристикой резистора является его сопротивление, существует множество других характеристик, которые также очень важны. Их игнорирование может означать, что конкретный выбранный резистор может не подходить для схемы, и это может привести к тому, что он не будет работать.

Существует множество типов резисторов и множество спецификаций резисторов — хорошее знание и понимание этих характеристик необходимо для всех, кто занимается проектированием, ремонтом, обслуживанием, тестированием или любым другим аспектом электроники.

Освинцованные металлопленочные резисторы

Независимо от того, будет ли резистор использоваться в цепи малой мощности для установки смещения, в качестве резистора сопротивления, балластного резистора или чего-либо еще, понимание требований и спецификаций для различных типов резисторов очень важно.

Спецификация сопротивления

Сопротивление, очевидно, является ключевой характеристикой этих электронных компонентов. Значение сопротивления требуется при расчетах для конкретного применения и конкретного места в конструкции электронной схемы, где оно будет использоваться.

Всегда лучше использовать предпочтительные значения, так как их легче получить. Существует несколько серий номиналов резисторов, которые используются. Их называют E-серией. E3 имеет три значения в декаде, то есть 1,0, 2,2 и 4,7. Значения 10 Ом, 22 Ом, 47 Ом доступны в десятках Ом, 100 Ом, 202 Ом, 470 Ом доступны в сотнях Ом и так далее.

Всегда предпочтительнее использовать как можно меньше значений в схеме, поскольку это уменьшает количество различных типов, необходимых для любой схемы. Также доступны другие серии, E6 с шестью значениями в каждой декаде: 1,0, 1,5, 2,2, 3,3, 4,7, 6,8. Также доступны значения E12, E24, E48 и E96 и т. д., хотя их стоимость может незначительно возрасти, и они означают, что в данной конструкции требуется гораздо больше типов компонентов.

Спецификация допуска сопротивления

Другим важным аспектом набора спецификаций резистора является допуск. Практически все резисторы, имеющие маркировку на упаковке, имеют ее в коде или рядом с номиналом.

Допуск резистора или, если на то пошло, любого электронного компонента — это отклонение его значения от заявленного номинального значения. Обычно это измеряется при 25°C, но если будут использоваться другие температуры, то это будет упомянуто в спецификации.

Допуск обычно выражается в процентах (±%) от номинального значения.

Значения допуска ± 20 %, 10 %, 5 %, 2 % и 1 % являются общими. Старые резисторы из углеродного состава обычно имели значения ± 20% для большинства резисторов, а более жесткие допуски составляли ± 10% или иногда 5%.

Современная пленка из оксида металла или металлическая пленка обычно составляют ±2% или ±1%, а также доступны более жесткие допуски.

Для действительно прецизионных резисторов используются разновидности с проволочной обмоткой. Хотя некоторые резисторы с проволочной обмоткой используются в качестве мощных резисторов, другие разработаны специально для использования в качестве прецизионных резисторов, и могут быть получены чрезвычайно жесткие допуски. Некоторые могут быть такими же плотными, как ± 0,005%. Их можно использовать в измерительных приборах и других подобных приложениях.

Спецификация точности резистора

Точность не совпадает с допуском. Вместо этого точность резистора — это разрешение или количество цифр, на которое указано сопротивление.

Для традиционных резисторов низкой точности достаточно трех колец, чтобы дать значение, но для высокоточных резисторов нужны дополнительные кольца для кодирования более точного значения.

Высокая точность также идет рука об руку с более жесткими допусками, но на самом деле эти две спецификации различаются.

Долговременная стабильность

Спецификация долговременной стабильности для резистора определяется как изменение сопротивления в течение определенного периода времени при измерении при заданной температуре и в различных условиях эксплуатации и окружающей среды.

Спецификация долговременной стабильности резистора обычно выражается в процентах от абсолютного значения значения резистора в момент времени = 0,

Хотя стабильность резистора может быть трудно определить и измерить, поскольку она, как правило, зависит от применения и ситуации, тем не менее, она важна для некоторых схемных решений.

Было известно, что очень старые резисторы из углеродного состава были очень плохими, их значения менялись на очень значительные проценты с течением времени — это подтверждают реставраторы старинных радиоприемников, видя, что некоторые из них меняются на 100% и более. Однако современные резисторы намного лучше. Как правило, резисторы, изготовленные из массивного металла и с проволочной обмоткой, наиболее стабильны, в то время как электронные компоненты, в которых используются композиционные материалы, менее стабильны.

Для достижения наилучшей стабильности сопротивления важно, чтобы критические резисторы работали в пределах их мощности с ограниченным повышением температуры. Избыточная температура является одной из основных проблем, вызывающих плохую стабильность, поэтому помогает поддерживать как можно меньшие изменения температуры резистора.

Резистор типа

Хотя фактический тип резистора может не рассматриваться как конкретная спецификация резистора, он, тем не менее, является важным элементом при оценке характеристик резистора. Различные типы резисторов будут иметь разные рабочие параметры. Некоторые из них будут иметь низкий уровень индуктивности, другие будут иметь более высокие характеристики допуска / точности сопротивления, третьи могут рассеивать более высокие уровни мощности и т. д.

Существует множество типов резисторов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, и это повлияет на их характеристики:

Углеродный состав: В настоящее время резисторы из углеродистого состава широко не используются. Однако они используются в некоторых областях:
- Ремонт старинных радиоприемников: Эти резисторы используются для ремонта старинных радиоприемников. Поскольку этот тип резистора использовался бы в большинстве электронных конструкций старинных радиоприемников и старинных радиоприемников, замена их резисторами того же типа будет означать, что их характеристики будут максимально схожими, а схемы будут работать одинаково.
- Поглощение переходных процессов: Одним из ключевых свойств и характеристик резисторов из углеродного состава является то, что они могут поглощать пики переходных процессов без чрезмерного повреждения. Другие типы резисторов могут быть повреждены, если им необходимо поглотить большой переходный процесс, потому что их размер и тепловая масса могут не позволить им выдержать короткий импульс энергии. Из-за своего размера, конструкции и общих характеристик резисторы из углеродного состава способны довольно легко выдерживать переходные процессы. Именно этот атрибут спецификации может означать, что они включены в новые электронные конструкции. В результате еще можно купить эти резисторы новыми.
Необходимо помнить, что эти резисторы громоздки, имеют тенденцию меняться в номинале и создают значительный уровень шума. Они демонстрируют значительное изменение сопротивления с течением времени и при приложении перенапряжения. Это означает, что к старым резисторам из углеродного состава следует относиться с осторожностью при их повторном использовании или при ремонте старинного радиоприемника или другого оборудования.
Углеродная пленка: Резисторы из углеродной пленки были созданы на основе резисторов из углеродного состава. Они были намного меньше и стабильнее. Хотя уровень шума был не таким высоким, как у резисторов из углеродного состава, он все же был выше, чем у более современных резисторов, таких как металлопленочный резистор. По-прежнему можно купить углеродные пленочные резисторы у большинства продавцов и дистрибьюторов электронных компонентов.
Пленка оксида металла : Пленочные резисторы из оксида металла Резисторы с осевыми выводами изготавливаются из тонкой пленки оксида металла, нанесенной на керамический стержень. Резистор считался преемником углеродно-пленочного резистора, поскольку его характеристики были выше, но поскольку был представлен металлопленочный резистор с более высоким уровнем производительности по сравнению с металлооксидным пленочным резистором, его использование сократилось, хотя он все еще используется. используется в некоторых областях, потому что некоторые области его свойств и спецификаций превосходят свойства металлопленочного резистора.
Металлопленочные резисторы: Металлопленочные резисторы представляют собой стандартный формат с выводами, который используется в наши дни. Эти резисторы доступны с широким спектром спецификаций, включая значения сопротивления и мощности. Они имеют низкий уровень шума и могут быть получены до 1% или 2% в стандартной комплектации. Доступны сорта с более близким допуском. Они доступны во всех стандартных диапазонах: E3, E6, . . . . Е192.
Эти резисторы широко доступны в виде компонентов с выводами, и та же технология используется и в устройствах для поверхностного монтажа.
Резисторы для поверхностного монтажа: Резисторы для поверхностного монтажа используются в огромных количествах для массового производства — их ежегодно производятся миллиарды. Как упоминалось выше, обычно используется технология металлопленочных резисторов, поскольку она позволяет производить в больших объемах резисторы для поверхностного монтажа. Схема типового SMD резистора
Резисторы с проволочной обмоткой: Резисторы с проволочной обмоткой обычно используются там, где требуются более высокие пределы мощности. Доступны специальные типы силовых резисторов, которые можно прикрепить болтами к шасси или радиатору для отвода тепла. Иногда их также можно использовать для приложений с очень жесткими допусками в измерительных приборах, поскольку они могут быть очень точно подогнаны для обеспечения требуемого сопротивления, а также они очень стабильны.
Резистор с проволочной обмоткой в алюминиевом корпусе, подходит для крепления болтами к радиатору

Характеристики рассеиваемой мощности

Хотя сопротивление является ключевым параметром для любого типа резистора, еще одним важным параметром в спецификации резистора является мощность, которую он может рассеивать.

При прохождении тока через резистор мощность рассеивается, что проявляется в виде тепла. В свою очередь, это приводит к повышению температуры резистора, и если через резистор проходит слишком большой ток, повышение температуры может быть слишком большим, что может привести к изменению сопротивления или, в крайних случаях, к повреждению резистора.

Мощность, рассеиваемую резистором, легко вычислить. Основное уравнение мощности:

Где:
Вт = мощность в ваттах
В = напряжение в вольтах
I = ток в амперах

Часто бывает проще объединить это уравнение с законом Ома, чтобы создать более полезное уравнение, которое вычисляет рассеиваемую мощность, зная сопротивление и напряжение на нем:

Где:
R = сопротивление в омах.

Все резисторы имеют характеристики рассеиваемой мощности. Это максимальная мощность, на которую они рассчитаны. Тип резистора следует выбирать таким образом, чтобы этот уровень мощности никогда не превышался во время работы. На самом деле хорошая практика проектирования диктует, что максимальная рассеиваемая мощность должна находиться внутри этого.

Многие компании, занимающиеся проектированием электронных схем, придерживаются практики, согласно которой максимальное фактическое рассеивание никогда не должно превышать примерно 60% от номинального значения резистора определенного типа. Благодаря этому повышается надежность схемы.

Кроме того, если требуются резисторы определенной мощности, необходимо уделить особое внимание рассеиванию мощности и охлаждению резистора, чтобы он оставался в пределах своих номиналов.

Спецификация снижения мощности

Спецификация резистора для снижения номинальной мощности может быть важна, когда ожидается, что компоненты будут работать при более высоких температурах.

В этих условиях резистор будет перегреваться, и необходимо убедиться, что его возможности не превышены.

Обычно такое же значение рассеиваемой мощности указывается до заданной температуры, после чего применяется снижение номинальных характеристик. Обычно это линейная кривая выше заданной температуры.

Спецификация температурного коэффициента

В определенных обстоятельствах важна спецификация резистора по температурному коэффициенту.

Спецификация температурного коэффициента — это параметр, который показывает изменение сопротивления при изменении температуры. Спецификация резистора для температурного коэффициента будет очень зависеть от типа резистора, а также может варьироваться от одного производителя к другому.

Поэтому важно проверить спецификацию резистора по температурному коэффициенту, чтобы убедиться, что конкретный резистор подходит для данного приложения.

Температурный коэффициент – это изменение значения сопротивления при заданном изменении температуры. Обычно он выражается в частях на миллион, ppm, на градус Цельсия, т.е. ppm/°C.

Другими словами, сопротивление резистора 100 кОм с температурным коэффициентом 1000 ppm/°C при повышении температуры на 10 °C изменится на 1000/1 000 000 * 100 * 100 000 Ом = &10 Ом. Это может быть весьма значительным в некоторых обстоятельствах.

Спецификация максимальной температуры

Необходимо соблюдать спецификацию резистора по температуре. Выше определенных температур резистор может работать за пределами установленных рабочих параметров. Кроме того, в экстремальных условиях может произойти повреждение, и вся схема может перестать функционировать.

Если резисторы в течение продолжительного времени работают при температуре значительно выше номинальной, значение сопротивления может необратимо увеличиваться, что может привести к неисправности всей цепи.

Еще одной причиной работы при температуре ниже номинальной является общая надежность. Резисторы и все другие компоненты с большей вероятностью выйдут из строя, если они будут работать за пределами указанных диапазонов. Часто компоненты работают в пределах своих спецификаций с хорошим запасом, чтобы обеспечить максимальную надежность.

Спецификация резистора для максимального напряжения

Резисторы

предназначены для работы до определенного напряжения. Выше этого напряжения существует вероятность пробоя в результате электрического напряжения, приложенного к компоненту.

В связи с этим спецификации резисторов будут содержать спецификации резисторов для максимального напряжения, которое должно быть приложено.

Фактическое значение будет зависеть от множества факторов, включая физический размер резистора, его конструкцию, используемую технологию и множество других факторов.

Как правило, не рекомендуется использовать резистор, близкий к его номинальному напряжению. Часто стандарты проектирования рекомендуют использовать резистор при максимальном напряжении 60% или даже меньше от максимального номинального напряжения, чтобы обеспечить сохранение надежности.

Спецификация индуктивности резистора

В некоторых случаях может быть важна индуктивность резистора. Это особенно верно для ВЧ-схем, а также быстрых цифровых схем. Каждый резистор будет иметь некоторую индуктивность, и это может быть важно. Даже небольшие значения индуктивности могут изменить характеристики цепи при повышении частоты. Они могут действовать как небольшие дроссели, влияющие на характеристики ВЧ, ограничивая время нарастания и т.п.

Многие резисторы с выводами имеют спиральную канавку, прорезанную в резистивном элементе, которая регулируется для получения требуемого сопротивления. Тот факт, что резистивный элемент имеет форму спирали, означает, что будет добавлена индуктивность, поскольку он будет действовать как катушка. Даже если в резисторе не используется спиральная канавка, выводы и сама структура резистора могут вносить очень небольшую индуктивность.

У некоторых резисторов есть спецификация индуктивности, но для большинства в спецификации нет определенной спецификации.

Для любой конструкции ВЧ резисторы для поверхностного монтажа хорошо работают, поскольку они очень малы, у них нет выводов, создающих индуктивность, и многие из них не имеют рисунка, вырезанного в резистивном элементе. Это может быть очень важно для ВЧ-схем, быстрых цифровых схем и т.п., где верхние частоты простираются в микроволновую область. Для очень высоких частот могут потребоваться специальные резисторы.

Надежность резистора

Одной из целей проектирования любой электронной схемы является создание надежного конечного продукта. Каждый используемый компонент будет способствовать этому, и, соответственно, характеристики надежности резистора могут иметь важное значение. Области, в которых может потребоваться спецификация надежности, могут включать аэрокосмическое, медицинское и военное оборудование. Для отечественных продуктов расчеты надежности редко проводятся в процессе проектирования электроники.

Надежность — это статистическая вероятность того, что резистор будет работать без сбоев. Часто указывается частота отказов на 1000 часов работы или среднее время наработки на отказ, MTBF.

Другие моменты для рассмотрения

Хотя параметры, указанные в паспорте, очень важны, существует также несколько других аспектов выбора электронных компонентов, в данном случае резисторов, для конкретной схемы.

Эти дополнительные точки, посмотрите на несколько точек вне листа данных. Эти моменты могут быть столь же важными, как и параметры таблицы данных, при выборе правильного компонента.

Принимая во внимание эти моменты, можно выбрать лучший резистор не только с точки зрения спецификации основных параметров, но и с точки зрения других факторов, которые не менее или даже более важны.

Ключевые аспекты выбора компонентов:

Несмотря на то, что можно принять множество решений о выборе правильного компонента для схемы на основании параметров таблицы, это не единственная основа для выбора правильных компонентов, так как есть несколько других атрибутов, не включенных в таблицу.