Параметры резистора: Основные электрические параметры резисторов

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:


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 >>

Характеристики резисторов, параметры и маркировка

   Резисторы являются наиболее распространенными элементами радиоэлектронной аппаратуры. І2 Ом.

   Различают следующие виды резисторов: постоянные и переменные. Переменные еще делят на регулировочные и подстроечные. У постоянных резисторов сопротивление нельзя изменять в процессе эксплуатации. Резисторы, с помощью которых осуществляют различные регулировки в радиоэлектронной аппаратуре изменением их сопротивления, называют переменными резисторами или потенциометрами. Резисторы, сопротивление которых изменяют только в процессе налаживания (настройки) радиоэлектронного устройства, называют подстроечными.

   Основные параметры резисторов

   Резисторы характеризуются такими основными параметрами: номинальным значением сопротивления, допустимым отклонением сопротивления от номинального значения, номинальной (допустимой) мощностью рассеяния, максимальным рабочим напряжением, температурным коэффициентом сопротивления, собственными шумами и коэффициентом напряжения.

   Номинальное значение сопротивления R обычно обозначено на корпусе резистора.

Действительное значение сопротивления резистора может отличаться от номинального в пределах допустимого отклонения (допуска, определяемого в процентах по отношению к номинальному сопротивлению).

   Маркировка резисторов

   На корпусе резистора, как правило, наносится краской его тип, номинальная мощность, номинальное сопротивление, допуск и дата изготовления. Для маркировки малогабаритных резисторов используют бук-венно-цифровой код. Код состоит из цифр, обозначающих номинальное сопротивление, буквы, обозначающей единицу измерения, и буквы, указывающей допустимое отклонение сопротивления. Примеры наносимого на корпус резистора буквенного кода единиц измерения номинального сопротивления старого и нового стандартов приведены в табл. 1.1.

   Если номинальное сопротивление выражается целым числом, то буквенный код ставится после этого числа. Если же номинальное сопротивление представляет собой десятичную дробь, то буква ставится- вместо запятой, разделяя целую и дробную части. В случае, когда десятичная дробь меньше единицы, целая часть (ноль) исключается.

   При маркировке резисторов код допуска ставится после кодированного обозначения номинального сопротивления. Буквенные коды допусков приведены в табл. 1.2. Например, обозначение 4К7В (или 4К7М) соответствует номинальному сопротивлению 4,7 кОм с допустимым отклонением 20%. В табл. 1.1 и 1.2 приведены буквенные коды, соответствующие как старым, так и новым стандартам, так как в настоящее время встречаются оба варианта. Номинальная мощность на малогабаритных резисторах не указывается, а определяется по размерам корпуса.

   Таблица 1.1 Обозначение номинальной величины сопротивления на корпусах резисторов

   Полное обозначение

   Сокращенное обозначение на корпусе

   Обозначение

   Примеры

   обозначения

   Обозначение единиц измерения

   Примеры обозначения

   единиц измерении

   Старое

   Новое

   Старое

   Новое

   Ом

   Омы

   13 Ом

   470 0м

   R

   Е

   13R

   470R (К47)

   13Е 470Е (К47)

   кОм

   килоОмы

   1 кОм

   5,6 кОм

   27 кОм

   100 кОм

   К

   К

   1К0

   5К6

   27K

   100К(М10)

   1К0

   5К6

   27K

   100К(М10)

   МОм

   мегаОмы

   470 МОм

   4,7 МОм

   47 МОм

   М

   М

   М47 4М7 47 М

   М47

   4М7

   47М

   Таблица 1. 2 Буквенные коды допусков сопротивлений, наносимых на корпуса резисторов

   Допуск, %

   ±0,1

   ±0,2

   ±0,25

   ±0,5

   ±1

   ±2

   ±5

   ±10

   ±20

   ±30

   Обозначение

   старое

   ж

   У

   –

   Д

   Р

   Л

   И

   С

   В

   Ф

   новое

   в

   –

   С

   D

   F

   G

   J

   К

   М

   N

   Цветовой код маркировки резисторов

   Тип маркировки, при котором на корпус резистора наносится краска в виде цветных колец или точек называют цветовым кодом (см. на рис. 1.1). Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Цветовая маркировка на резисторах сдвинута к одному из выводов и читается слева направо. Если маркировку нельзя разместить у одного, из выводов, то первый знак делается полосой шириной в два раза больше, чем остальные.

   На резисторы с малой величиной допуска (0,1…10%), маркировка производится пятью цветовыми кольцами. Первые три кольца соответствуют численной величине сопротивления в омах, четвертое кольцо ерть множитель, а пятое кольцо — допуск (рис. 1.1). Резисторы с величиной допуска 20% маркируются четырьмя цветными кольцами и на них величина допуска не наносится. Первые три кольца — численная величина сопротивления в омах, а четвертое кольцо — множитель. Иногда резисторы с допуском 20% маркируют тремя цветными кольцами. В этом случае первые два кольца — численная величина сопротивления в омах, а третье кольцо — множитель. Незначащий ноль в третьем разряде не маркируется.

   В связи с тем, что на рынке радиоаппаратуры значительное место занимают зарубежные изделия, заметим, что резисторы зарубежных фирм маркируются как цифровым, так и цветовым кодом. При цифровой маркировке первые две цифры обозначают численную величину номинала резистора в омах, а оставшиеся представляют число нулей. Например: 150 — 15 Ом; 181 — 180 Ом; 132 — 1,3 кОм; 113—11 кОм. Цветовая маркировка состоит обычно из четырех цветовых колец. Номинал сопротивления представляет первые три кольца, двух цифр и множителя. Четвертое кольцо содержит информацию о допустимом отклонении сопротивления от номинального значения в процентах. Определение номиналов зарубежных резисторов по цветовому коду такое же, как и для отечественных. Таблицы цветовых кодов отечественных и зарубежных резисторов совпадают.

   Многие фирмы, помимо традиционной маркировки, используют свою внутрифирменную цветовую и кодовую маркировки. Например, встречается маркировка SMD-резисторов, когда вместо цифры 8 ставится двоеточие. Так, маркировка 1:23 означает 182 кОм, a 80R6 — 80,6 Ом.

   Цвет колец или точек

   Номинальное сопротивление, Ом

   Множитель

   Допуск, %

   ТКС, %/ГС

   1-я цифра

   2-я цифра

   З-я цифра

   4-я цифра

   5-я цифра

   п

   Серебристый

   –

   –

   –

   0601

   ±10

   –

   Золотистый

   –

   –

   –

   061

   ±5

   –

   Черный

   –

   0

   –

   1

   –

   –

   Коричневый

   1

   1

   1

   10

   ±1

   100

   Красный

   2

   2

   2

   10^2

   ±2

   50

   Оранжевый

   3

   3

   3

   10^3

   –

   15

   Желтый

   4

   4

   4

   10^4

   –

   25

   Зеленый

   5

   5

   5

   10^5

   ±0,5

   –

   Синий

   6

   6

   6

   10^6

   ±0,25

   10

   Фиолетовый

   7

   7

   7

   10^7

   ±0,1

   5

   Серый

   8

   8

   8

   10^8

   ±0,05

   –

   Белый

   9

   9

   9

   10^9

   –

   1

                          

   Рис. 1.1. Цветовая маркировка отечественных и зарубежных резисторов в виде колец или точек, в зависимости от допуска и ТКЕ

    Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Резистор

Резистор — это самый распространенный электронный компонент, название которого произошло от английского слова «resistor» и от латинского «resisto» — сопротивляюсь. Основным параметром резистора считается сопротивление, которое характеризуется его способностью в препятствии протекания электрического тока. Единицами сопротивления у резисторов являются – Омы (Ω), Килоомы (1000 Ом или 1КΩ) и Мегаомы (1000000 Ом или 1МΩ).

Практически ни одна схема не обходиться без резисторов. С помощью подбора соответствующих величин резисторов и их соединений, происходит нужное распределение электрического тока в цепи.

Характеристики резистора

Кроме предельного сопротивления, резисторы обладают рядом других физиотехнических показателей, которые имеют большое значение в его применении.

Среди основных параметров выделяются такие характеристики резистора, как сопротивление по номинальному значению и его возможное отклонение, рассеиваемая мощность, предельное рабочее напряжение, максимальная температура, температурный коэффициент сопротивления, частотный отклик и шумы. Рассмотрим некоторые из них.

Температурный коэффициент сопротивления ТКС

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) определяет относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 ° по Цельсию. ТКС может быть как положительным, так и отрицательным. Если резистивная пленка имеет относительно большую толщину, то она обладает свойствами объемного тела, сопротивляемость которого с увеличением температуры становится больше. Если же резистивная пленка имеет относительно небольшую толщину, то она состоит как бы из небольших «островков», расположенных отдельно друг от друга, и сопротивление такой пленочной структуры с увеличением температурных значений становится меньше, так как взаимодействие между отдельными «островками» улучшается. Для непроволочных резисторов, применяемых в радиоэлектронике и телевизионной промышленности, температурный коэффициент сопротивления не больше ±0,04 — 0,2 %, у проволочных деталей -±0,003 — 0,2 %.

Рассеиваемая мощность резистора

Номинальная мощность рассеивания, или рассеиваемая мощность резистора показывает предельно значимую мощность, которую сопротивление может рассеивать при долговременной электрической нагрузке, атмосферном давлении и температуре в нормальных значениях. Непроволочные резисторы подоазделяются на мощность по номиналу от 0,05 до 10 Вт, а сопротивления проволочного типа от 0,2 до150 Вт. На электpосхемах рассеиваемая мощность резистора выделяется условно пунктиром на обозначении сопротивления для мощностей меньше 1 Вт и pимскими цифрами на обозначении сопротивления для мощности больше 1 Вт. Номинальная мощность рассеивания этих деталей должна быть на 20—30 % больше такого показателя, как рабочая рассеиваемая мощность резистора

Максимальное напряжение резистора

Предельное или максимальное напряжение резистора — это предельно возможное напряжение, подведенное к выводам сопротивления, которое не допускает превышения показателей техусловий (ТУ) на параметры электричества. По- другому, максимальное напряжение резистора – предельно допустимая величина, которая может быть приложена к резистору. Этот показатель выводится для обычных пределов работы детали и напрямую зависит от линейных размеров резистора, шага спиральной нарезки, температурных показателей, давления эксплуатационной среды и давления атмосферы. Чем выше температурные показатели и меньше давление атмосферы, тем больше шансов для пробоя теплового или электрического типа и выхода резистора из строя.

Максимальная температура резистора

Одной из характеристик резистора является такой показатель, как максимальная температура резистора, напрямую зависит от мощности детали. Получается, что при увеличении мощности, которая выделяется в сопротивлении, увеличивается температура резистора, что может привести к его поломке. Во избежание этого, необходимо уменьшить температуру резистора. Это можно достичь укрупнением габаритов сопротивления.. Для всех типов сопротивлений определена максимальная температура резистора, превышение которой чревато выходом детали из строя.

Температурный показатель сопротивления находится в прямой зависимости и от температуры окружающего воздуха. Если этот показатель достигает большого значения, то температурный показатель сопротивления может стать выше максимальной температуры резистора, что крайне нежелательно. Чтобы этого не случилось, нужно снизить мощность, которая выделяется в резисторе.

Частотный отклик резистора

Значение такой характеристики, как частотный отклик резистора, связано с определением значения максимального сопротивления и минимальной ёмкости. При прохождении тока высокой частоты сопротивление стремится к проявлению реактивных свойств в зависимости от конструктивного исполнения – доминируют либо емкостные, либо индуктивные значения.

Если в одно и то же время дискретно уменьшать и значение сопротивления и значение емкости, то можно вызвать быстрый демпфированный частотный отклик резистора, который позволит определить как максимальное сопротивление, так и минимальную емкость. При этих значениях не возникает колебаний и в то же время достигается мгновенная стабилизация выходного напряжения. Но в теории это рассматривается , как частный случай. На высоких частотах резистор начинает проявлять реактивные свойства в зависимости от конструктивного исполнения — либо преимущественно емкостные, либо индуктивные.

Основные типы резисторов

По физическому устройству резисторы бывают следующих типов:

  • углеродные пленочные
  • углеродные композиционные
  • металлооксидные
  • пленочные металлические
  • проволочные

Углеродные пленочные выпускают в виде керамического стержня, который покрыт специальной пленкой кристаллического углерода. Она в свою очередь и является резистивным элементом. Их номинальный диапазон сопротивления от двух до одного МОм, а максимальная мощность от 0,2 до 2 Вт.

Углеродные композиционные являются самыми дешевыми. Поэтому их стабильность не высока и их сопротивление, как правило, может меняться на пару процентов. Также при протекании тока, через такие резисторы могут возникать шумы. Такое обстоятельство имеет важное значение, особенно в медицинской электронной аппаратуре, так как там часто требуется большое усилие, но с малым уровнем шума

Металлооксидные являются вторым типом пленочных резисторов. В этих резисторах окончательное сопротивление получается за счет нанесения спиральной канавки на керамической основе. За счет этого увеличивается эффективная длина между концами резистора, а также сопротивление. Пленочные металлические используются в транзисторных выходных, так как они имеют сопротивление меньшее, чем 10 Ом, что для этого и необходимо. Эти резисторы рассеивают большую мощность при малых размерах. Это и является самым большим их достоинством. Также он имеет стабильность нагрузки, которая достигает не более ±3%, малый коэффициент сопротивления под напряжением, а также очень малый уровень шумов. Еще у него температурный коэффициент достигает от 0 до 600-10~6 1/°С.

Проволочные резисторы делаются из безиндуктивной или обычной обмотки. Они применяются тогда, когда нужна большая рассеиваемая мощность или высокая стабильность, так как другие резисторы не могут этого обеспечить. Они рассеивают мощность до 100 Вт, но их сопротивление ограничено до 50 кОм. Температура их поверхности при работе может достигать очень больших размеров, поэтому их нужно располагать так, чтобы могла обеспечиваться вентиляция воздуха и их охлаждение, потому что в противном случае они выйдут из строя.

Параметры резистора

  • Изучив этот раздел, вы сможете:
  • • Опишите важные параметры резисторов
  • Температурный коэффициент.
  • Частотная характеристика.
  • Рассеиваемая мощность.
  • Понижение мощности.
  • Максимальная температура.
  • Максимальное напряжение.
  • Знаки безопасности.

Не только Ом

При рассмотрении резисторов важно учитывать не только сопротивление. Как и любой другой компонент, необходимо учитывать ряд важных моментов. Вот несколько основных параметров. Для получения полной информации о любом резисторе (или фактически 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

Номинал резистора зависит от длины, площади поперечного сечения и удельного сопротивления резистивного материала, из которого он изготовлен. Однако указанное значение резистора фактически выражается как «столько Ом при определенной температуре». Это связано с тем, что температура резистора также влияет на его значение.

Изменение сопротивления из-за изменения температуры обычно довольно мало в определенном температурном диапазоне.Это связано с тем, что производитель выбрал материал, удельное сопротивление которого не сильно зависит от температуры. То есть материал (и, следовательно, резистор) имеет низкий ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ. Другими словами, существует лишь небольшое изменение значения на ° C. Это изменение значения обычно указывается в миллионных долях (ppm), поэтому типичный резистор будет иметь, как часть его спецификации, указанный температурный коэффициент, например:

Температурный коэффициент: 50 ppm / ° C

Это означает, что изменение значения из-за изменения температуры на 1 ° C не будет более 50 Ом на каждый 1 МОм номинала резистора (или 0.05 Ом на каждые 1 кОм его значения).

Указанный выше температурный коэффициент типичен для металлопленочного резистора. Типы углеродной пленки обычно имеют температурные коэффициенты от 200 до 500 ppm / ° C

Изменение номинала резистора при изменении температуры не очень сильно зависит от изменений размеров компонента, поскольку он расширяется или сжимается из-за изменений температуры. Это происходит в основном из-за изменения удельного сопротивления материала, вызванного активностью атомов, из которых он сделан.

Частотная характеристика

В идеале резисторы должны действовать как чистые резисторы, без каких-либо характеристик других типов компонентов, а когда они используются в цепях постоянного тока, они действуют. Однако в цепях переменного тока некоторые резисторы могут иметь характеристики, которые делают их непригодными для определенных целей. На высоких частотах некоторые резисторы также обладают характеристиками емкости и / или индуктивности. Из-за этого они будут иметь свойство, называемое реактивным сопротивлением, аналогичным сопротивлению, но зависящим 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 первую очередь представляет интерес для людей, работающих с высокочастотными цепями переменного тока, например для инженеров по радиочастотам.

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

Резисторы пленочного типа, имеющие спиральную конструкцию, имеют тенденцию проявлять свойства катушек индуктивности (которые в основном представляют собой спирально намотанные проволочные катушки), но обычно это не проблема, пока они не используются на частотах в диапазоне МГц. Резисторы пленочного типа, не имеющие спиральной дорожки, такие как резисторы для поверхностного монтажа, остаются чисто резистивными на частотах до сотен МГц.

Неудивительно, что резисторы с наихудшей частотной характеристикой имеют проволочную обмотку, поскольку их конструкция на самом деле представляет собой катушку с проволокой — точно так же, как катушка индуктивности.Поэтому следует учитывать влияние индуктивности и реактивного сопротивления при использовании резисторов с проволочной обмоткой в ​​любой цепи, работающей на частотах выше нескольких сотен герц (Гц). Резисторы с проволочной обмоткой используются для приложений большой мощности и доступны с сопротивлением до нескольких кОм. При более высоком сопротивлении можно использовать резисторы с металлической пленкой большой мощности, хотя они не имеют такой высокой номинальной мощности, как некоторые типы с проволочной обмоткой, они имеют гораздо лучшую частотную характеристику.

Рассеиваемая мощность

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

Понижение 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 оксидных пленок — около 150 ° C.Резисторы с проволочной обмоткой могут работать при более высоких температурах, примерно до 300 ° C. Для силовых резисторов, в качестве альтернативы указанной максимальной температуре, производители технических паспортов часто указывают «кривую снижения мощности», аналогичную показанной на рис. 2.4.1, которая показывает, как должна быть уменьшена указанная номинальная мощность резистора. (снижение номинальных значений) при различных температурах выше нормального рабочего диапазона.

Максимальная температура

Резисторы

предназначены для работы в указанном диапазоне температур.В пределах этого диапазона параметры, такие как допуск и температурный коэффициент, являются «такими, как рекламируются», но за пределами этого диапазона они не гарантируются. Наиболее вероятным пределом диапазона температур, который будет достигнут в большинстве случаев использования, будет максимум 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 встречаться очень локально практически в любом электрическом оборудовании из-за того, что резистор установлен рядом с каким-либо другим компонентом, генерирующим тепло.Воздействие высоких рабочих температур на резистор в долгосрочной перспективе заключается в том, что его значение сопротивления будет постепенно увеличиваться. Это особенно заметно на резисторах, изначально имеющих высокое значение сопротивления. Когда резисторы используются в ситуациях с высокой мощностью, это увеличение сопротивления (R) приведет к увеличению напряжения (V), развиваемого на нем, как V = IR. Поскольку мощность (P), рассеиваемая в виде тепла, зависит от этого напряжения, умноженного на ток (I), который будет уменьшаться из-за увеличения сопротивления.Однако ток, вероятно, не будет уменьшаться пропорционально, потому что другие компоненты в цепи также будут влиять на величину тока, протекающего через резистор. Поскольку (P = VI), мощность, рассеиваемая резистором, увеличивается, как и выделяемое тепло. В конце концов (при отсутствии мер безопасности) резистор перегорит 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 варьируется между разными 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 генерируемого случайного электрического шума, возможно, необходимо будет учесть при выборе резистора для конкретного применения.При выборе резисторов следует обращаться к надежному источнику информации, например, к каталогу поставщика или техническому паспорту производителя.

Рис. 2.4.2 Компонент безопасности


Символы.

При обслуживании оборудования рекомендуется по возможности использовать запасные компоненты, поставляемые оригинальным производителем. Кроме того, некоторые критические резисторы в любой части оборудования могут быть помечены как компоненты безопасности с помощью небольшого символа, подобного тем, которые показаны на рис. 2.4.2. ТОЛЬКО в этих случаях возможна прямая замена от производителя. Показанная маркировка не является повсеместной, поэтому при обслуживании любого электронного оборудования необходимо уделять пристальное внимание руководствам производителя по обслуживанию для конкретного оборудования, с которым работаете.

Характеристики чип-резистора

| Основы электроники

Размеры чип-резистора

Внешние размеры чип-резисторов обычно обозначаются с использованием обозначений компании и указываются как в миллиметрах, так и в дюймах.

Номер детали ROHM Размер микросхемы
(длина x ширина)
мм дюймов
*** 004 0,4 мм × 0,2 мм 0402 01005
*** 006 0,6 мм × 0,3 мм 0603 0201
*** 01 1,0 мм × 0,5 мм 1005 0402
*** 03 1.6 мм × 0,8 мм 1608 0603
*** 10 2,0 мм × 1,2 мм 2012 0805
*** 18 3,2 мм × 1,6 мм 3216 1206
*** 25 3,2 мм × 2,5 мм 3225 1210
*** 50 5,0 мм × 2,5 мм 5025 2010
*** 100 6.4 мм × 3,2 мм 6432 2512

*** Обозначает номера деталей (за исключением сетей микросхем)

Что такое «номинальная мощность»?

Номинальная мощность — это максимальная мощность, которая может использоваться в непрерывном режиме при указанной температуре окружающей среды. Когда ток подается на резистор микросхемы, выделяется тепло. Поскольку верхний предел рабочей температуры чип-резистора определен, необходимо снизить мощность в соответствии с кривой снижения номинальных характеристик для температур выше Ta = 70 ° C.

Что такое температурный коэффициент сопротивления?

В любом материале сопротивление этого материала будет изменяться при изменении температуры. Это также относится и к резисторам. Скорость изменения сопротивления в зависимости от температуры называется температурным коэффициентом сопротивления. Он указывается в единицах ppm / C и определяется по изменению сопротивления от эталонной температуры и изменению температуры.

Резисторы Резистор, совместимый со SPICE, модель

— MATLAB

Описание

Блок резисторов SPICE представляет собой SPICE-совместимый резистор. резистор.Вы можете указать сопротивление одним из следующих способов:

Блок моделирует температурную зависимость. Температуру резистора можно указать двумя способами:

  • При выборе Температура устройства для Температурная зависимость модели с использованием параметра , температура резистора

    где:

    • T C — это Температура значение параметра из Блок Параметры среды.Если этого блока нет в цепи, T C — это значение этого параметра по умолчанию.

    • T O — это Смещение температуры местного контура, Значение параметра TOFFSET .

  • При выборе Фиксированная температура для Температурная зависимость модели с использованием параметра , температура резистора — это фиксированная температура цепи , Значение параметра TFIXED .

Блок регулирует указанное или рассчитанное значение сопротивления для температура по следующему уравнению:

R = R 0 (1+ TC1 ( T T nom ) + TC2 ( T T nom ) 2 )

Где

  • R 0 — указанный или расчетное значение сопротивления.

  • TC1 — температура первого порядка коэффициент, значение параметра TC1 .

  • TC2 — температура второго порядка коэффициент, значение параметра TC2 .

  • T nom — параметр температура экстракции, значение параметра TMEAS .

Тонкопленочный резистор Модель линии с распределенными потерями (замкнутая форма): TFR2

Этот компонент схемы моделирует тонкопленочный резистор как микрополосковую линию с потерями с комплексное характеристическое сопротивление.TFR2 призван заменить модель TFR. Модель СКР имеет контактная площадка перекрывает резистивный материал на 3 мкм с каждой стороны, поэтому макет занимает на 6 мкм меньше, чем на самом деле указано. Это небольшая ошибка в печатной плате или других подобных процессах, но ошибка большой для процессов интегральных схем. Новая модель рисует резистивный материал точно. длина указана в модели. Только дополнительные параметры макета определяют, как площадка для резисторы рисуют.

Параметры W (ширина) и L (длина) — это размеры, введенные в единицах длины по умолчанию. Параметр MSUB указывает элемент микрополосковой подложки, который определяет дополнительные поперечные параметры ЛЭП. Если пусто, используется значение по умолчанию.

Если параметр F установлен на ноль, то сопротивление листа RS остается постоянным по отношению к частота. Это верно, если толщина резистивной пленки, из которой состоит корпус резистора, равна меньше глубины кожи.

Если толщина резистивной пленки превышает толщину поверхностного слоя, сопротивление RS листа может быть масштабируется по частоте в соответствии с формулой:

Вы можете активировать это масштабирование, установив F 0. В этом случае вы должны оценить F в продвигаться как

где σ — объемная проводимость резистивной пленки в См / м, а t — толщина пленки. резистивная пленка в микронах.Если F установлено в соответствии с этой формулой, масштабирование RS равно реализовано только при F> f; при f

Обратите внимание, что вы должны ввести фактическое значение параметра F в единицах частоты по умолчанию.

Обычно частота F очень велика (например, сотни гигагерц), и установка F = 0 является лучший выбор.

TFR2 учитывает потери в металле и в диэлектрике подложки.Дисперсия включены.

В макете этой ячейки жестко запрограммированы слои модели. Чтобы нарисовать макет, необходимо добавить слои с именами «NiCr» и «Metal1» в список слоев вашей модели (если они еще не существуют). После они определены в слое модели, вы можете назначить их для рисования на любом слое рисования. Резистор материал нанесен на слой модели «NiCr», а контактная площадка резистора нарисована на модели «Metal1». слой.

Для получения дополнительной информации о создании новых слоев модели см. «Сопоставление слоев».

В этой модели есть несколько параметров только макета, которые управляют рисованием пэда. Вы получаете доступ эти параметры, выбрав элемент в макете, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав, а затем щелкнув вкладку Параметры.

Имя Описание Тип агрегата По умолчанию
PADL Общая длина площадки внахлест. Макет 6 мкм
PADEXT Расширение ширины контактной площадки, это намного больше, чем W резистора на каждая сторона. Макет 3 мкм
ПАДОВ Общая длина материала резистора, перекрывающего контактную площадку. Макет 3 мкм

[1] Э. Хаммерстад и О. Йенсен, «Точные модели для микрополоскового компьютерного проектирования», IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 1980, стр. 407-409.

Типы резисторов, символы, параметры

Резисторы — это пассивные электронные компоненты , которые широко используются в электронных устройствах.

Основной характеристикой резисторов является сопротивление (противодействие протеканию тока). Резисторы бывают разных типов: для сильных токов, для малых токов, резисторы фиксированного номинала, переменные резисторы и другие типы. Представленные типы резисторов могут быть классифицированы по другим параметрам. и производственный процесс во многих категориях.

Основные параметры резистора:

— Допуск t указывается в процентах и ​​представляет собой максимально допустимое отклонение реального сопротивления от номинального значения Rn.

— мощность рассеивания и номинальное напряжение Un представляет собой максимальную электрическую мощность, поддерживаемую резистором.

Номинальная стандартная мощность в ваттах для резистора: 0,05, 0,1, 0,125, 0,25, 0,5., 1, 2, 4, 6, 12, 16, 25, 40, 50, 100 Вт.

Обычно для длительного срока службы резистора рассеиваемая мощность из цепи должна быть на 1/2 номинальной мощности.

Существует множество типов резисторов, и каждый тип может быть отмечен специальным стандартным символом.Основные символы , резисторов , можно увидеть в таблице ниже.

a: резистор, общее обозначение

b: резистор, допустимое обозначение

c: резистор, нестандартное обозначение

d: резистор с переменным сопротивлением

e: резистор с подвижным контактом

f: резистор с подвижным контактом и положением остановки

г: потенциометр с подвижным контактом

h: потенциометр с подвижным контактом, общее обозначение

i: потенциометр с предварительной настройкой

Дж: два штекерных резистора

k: шунтирующий резистор

л: терморезистор

м: общее обозначение термистора

n: обозначение термистора

o: общее обозначение варистора

p: допустимое обозначение варистора

Основные параметры резисторов можно маркировать разными способами, например:

— код цвета, нанесенный на корпусе резисторов цветными полосами

— с буквами

— с буквенно-цифровым кодом

Как выбрать резистор и конденсатор для конструкции печатной платы? — Учебное пособие по проектированию печатных плат

ОБЗОР

Выбор подходящих пассивных электронных компонентов — одна из проблем, с которой сталкиваются начинающие конструкторы печатных плат.Неправильный выбор компонентов может привести к нежелательной работе или неисправности печатной платы, а иногда даже может привести к полному отказу. В зависимости от типа компонента существуют определенные ключевые параметры, которые проектировщики печатных плат должны учитывать при выборе компонента на этапе проектирования. В этой статье рассматриваются некоторые важные соображения, которые следует учитывать при выборе основных пассивных электронных компонентов.

Выбор резисторов

Резисторы бывают разных размеров, значений сопротивления и допусков.Помимо очевидного значения сопротивления, не менее важно учитывать его значение допуска. Идеального резистора не существует, поэтому при его выборе необходимо учитывать допуск. Резисторы, представленные на рынке, имеют несколько допусков, таких как 10%, 5%, 1%, 0,1% и так далее. Чем выше процент, тем выше может варьироваться сопротивление. Например, резистор 100 кОм с допуском 10% фактическое сопротивление может варьироваться от 90 кОм до 110 кОм. Это огромная вариация. Для критических цепей, таких как обратная связь и защита, лучше выбрать резистор с 1% или 0.Допуск 1%. Как правило, резисторы с меньшим допуском дороги по сравнению с резисторами с более высоким диапазоном допуска.

Другой наиболее важный рейтинг, который часто упускают из виду, — это номинальная мощность. Каждый резистор способен рассеивать определенную мощность. Резистор перегорит, если для рассеивания потребуется слишком большая мощность, чем его номинальное значение. Поэтому важно знать фактическую рассеиваемую мощность резистора, которому он может подвергнуться.

Максимальную рассеиваемую мощность резистора можно вычислить как

Где;

Pd — максимальная рассеиваемая мощность резистора

Imax = максимальный ток, протекающий через резистор

Vmax = максимальное напряжение на резисторе

R = значение сопротивления

Например, если ожидаемое максимальное значение рассеиваемой мощности составляет 320 мВт, затем следует выбрать резистор со следующим доступным значением мощности 500 мВт.

В случае компонентов резистора SMD размер резисторов обычно коррелирует с их способностью рассеивать мощность. Резисторы для типичной схемы логического уровня (3,3 В или 5 В), резистора на 1/4 Вт будет более чем достаточно. При проектировании преобразователей постоянного тока в постоянный или цепей высокого тока / напряжения очень важно учитывать номинальную мощность.

Диапазон рабочих температур резистора также играет важную роль в определенных условиях. Особенно, если печатная плата или продукт, в который она встроена, долгое время подвергались воздействию более высоких температур окружающей среды (более 60 градусов по Цельсию).Например, если ожидаемая максимальная температура окружающей среды составляет 80 ° C, следует выбрать резистор с рабочей температурой более 80 ° C. Как правило, рекомендуется учитывать буферную температуру на уровне 50% от максимальной температуры окружающей среды, поскольку температура корпуса резистора повышается из-за рассеивания мощности во время работы. Это означает, что резистор, максимальная рабочая температура которого превышает 120 ° C (80 + 50% от 80), следует выбирать для температуры применения 80 ° C.

Образец технического описания резистора с основными параметрами приведен на рисунке.

Выбор конденсаторов

Конденсаторы используются в самых разных схемах. Выбор конденсаторного компонента для конструкции печатной платы на основании только значения емкости обычно недостаточен в большинстве приложений. Подобно компонентам резистора, конденсаторы также имеют коэффициенты допуска. Фактическая емкость конденсаторного компонента зависит от производственного процесса, рабочей температуры, смещения постоянного тока и старения. Следовательно, при выборе конденсаторного компонента для применения следует учитывать допуски по емкости.Разница в цене между конденсаторами с низким допуском и конденсаторами с высоким допуском значительно различается. Если цена не имеет большого значения, рекомендуется выбирать конденсатор с допуском менее 10%. Однако для большинства схем малой мощности достаточно отклонений в 10% или 20%.

Какую емкость вы действительно получаете?

Конденсаторы могут быть повреждены из-за напряжения или превышения номинального напряжения. Конденсатор в большинстве случаев устанавливается параллельно цепи, или подсхеме, или выходу.Ожидаемое падение напряжения на конденсаторе должно быть известно / рассчитано. Рекомендуется иметь буфер напряжения на 50% больше ожидаемого падения напряжения. Например, если ожидаемое максимальное падение напряжения на конденсаторе составляет 10 В, следует выбрать конденсатор с номинальным напряжением 15 В или выше.

Срок службы или ожидаемый срок службы конденсатора — это время, в течение которого конденсатор будет оставаться исправным и обеспечивать заданную емкость. Это особенно важно для электролитических конденсаторов.Срок службы конденсатора при нормальных условиях эксплуатации обычно указывается производителем в техническом паспорте.

Диапазоны рабочих температур для конденсаторов также следует рассматривать аналогично резисторам, как упоминалось ранее в предыдущем разделе. В зависимости от типа приложения, значения ECR, тока пульсаций и рабочей частоты также следует учитывать для усовершенствованных конструкций, что выходит за рамки данной статьи.

Образец технического описания конденсатора с основными параметрами приведен на рисунке.

Я хотел бы поблагодарить PCBWay за предоставленную мне возможность написать эту статью.

Проводящий терморезистор

Проводящий терморезистор Эта функция моделирует двухпортовый пассивный компонент тепловой системы. Он соединяет два узла, создавая разницу температур двух своих соединительных портов. Он моделирует теплопотери за счет теплопроводности в домене. Он добавляет уравнения для тепловых скоростей Pp1 и Pp2 и температур Tp1 и Tp2 в соединительных портах p1 и p2 компонента и определяет следующее соотношение между теплопроизводительностью P и разностью температур ΔT: где R (единица СИ: К / Вт) — тепловое сопротивление, которое может быть определено в зависимости от тепловых и геометрических свойств и может учитывать конвекцию и излучение в оптически толстой участвующей среде.См. Теорию компонента проводящего терморезистора для получения подробной информации о лежащей в основе теории. В этом разделе есть поля и значения, которые являются входными данными для выражений, определяющих свойства материала. Если добавляются такие определяемые пользователем группы свойств, здесь появляются входные данные модели. По умолчанию температура определяется пользователем, и устанавливается среднее значение температуры двух портов Tave = 0,5 * (Tp1 + Tp2). Введите название компонента для терморезистора. Приставка — R.Задайте имена двух узлов для узлов, соединенных терморезистором. В этом разделе следует определить термическое сопротивление, используемое для выражения тепловой мощности P в зависимости от разницы температур ΔT.

Если для параметра Укажите значение Термическое сопротивление, введите непосредственно значение или выражение для R.

Если для параметра «Указать» установлено «Тепловые и геометрические свойства», внизу отображаются дополнительные настройки для определения термического сопротивления в зависимости от теплопроводности и геометрической конфигурации.
Выберите любой материал из списка «Материал», чтобы определить теплопроводность k от материала. В поле «Определено пользователем» введите значение или выражение. Выберите конфигурацию среди следующих параметров и установите необходимые геометрические свойства:

Плоская оболочка (по умолчанию): задайте значения или выражения для площади поверхности A и толщины L плоскости.Тепловое сопротивление тогда определяется как

Цилиндрическая оболочка: задайте значения или выражения для внутреннего радиуса ri, внешнего радиуса ro и высоты H цилиндра. Тепловое сопротивление тогда определяется как

Сферическая оболочка: задайте значения или выражения для внутреннего радиуса ri и внешнего радиуса ro сферы.Тепловое сопротивление тогда определяется как
Когда Конфигурация — Плоская оболочка, установите флажок Конвективно усиленная проводимость, чтобы учесть конвективный тепловой поток путем увеличения теплопроводности в соответствии с числом Нуссельта. Затем требуются дополнительные настройки (см. Ниже) в разделе «Конвективно-усиленная проводимость», который появляется внизу. Для всех параметров конфигурации установите флажок Оптически толстая участвующая среда, чтобы учесть излучение в среде с высокой оптической толщиной.Затем требуются дополнительные настройки (см. Ниже) в разделе Оптически толстая участвующая среда, который появляется внизу. Этот раздел доступен, если в разделе «Параметры компонента» установлен флажок «Конвективно улучшенная проводимость». Конвекцию учитывают путем умножения теплопроводности на число Нуссельта. В списке корреляции чисел Нуссельта доступны следующие параметры:

Горизонтальная полость с обогревом снизу, для чего должны быть указаны значения высоты полости H и разницы температур ΔT для вычисления числа Нуссельта.Разверните раздел «Эскиз», чтобы узнать о необходимых параметрах.

Вертикальная прямоугольная полость, для которой для вычисления числа Нуссельта должны быть указаны значения высоты полости H, расстояния L между пластинами и разницы температур ΔT. Разверните раздел «Эскиз», чтобы узнать о необходимых параметрах.По умолчанию значение толщины, установленное в разделе «Параметры компонента» для L, используется в качестве расстояния до пластины.

Определяется пользователем, для которого значение Nu должно быть указано напрямую.
Для двух первых опций выберите «Автоматически» (по умолчанию) или «Определяется пользователем», чтобы определить разницу температур ΔT.Когда выбран автоматический режим, используется разница температур в компоненте. Выберите тип жидкости между газом / жидкостью и идеальным газом и, в зависимости от выбранного параметра, задайте значения или выражения для свойств материала, необходимых для вычисления числа Нуссельта. Когда свойства берутся из материала, используется материал, выбранный в разделе «Параметры компонента». Если свойства материала зависят от температуры, они оцениваются при средней температуре компонента Tave = 0.5 * (Тр1 + Тр2). Этот раздел доступен, если в разделе «Параметры компонента» установлен флажок «Оптически толстая участвующая среда». Он определяет свойства участвующей среды для моделирования нагрева из-за распространения лучей, изменяя теплопроводность с помощью где nr — показатель преломления (безразмерный), σs — постоянная Стефана-Больцмана (единица СИ: Вт / (м2 · K4)), а βR — коэффициент ослабления. Настройки такие же, как и для функции оптически толстой участвующей среды.Когда свойства берутся из материала, используется материал, выбранный в разделе «Параметры компонента». Если свойства материала зависят от температуры, они оцениваются при средней температуре компонента Tave = 0,5 * (Tp1 + Tp2). Выберите соответствующие параметры в результатах Добавить следующее к результатам по умолчанию, чтобы включить следующие глобальные переменные (не зависящие от пространства) в графики по умолчанию: Вкладка Physics с выбранной Lumped Thermal System: .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *