ตัวต้านทาน - ประเภทและการกำหนดไดอะแกรม

ใครก็ตามที่ทำงานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือเคยเห็นแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์จะรู้ว่าแทบไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดที่สมบูรณ์หากไม่มีตัวต้านทาน

การทำงานของตัวต้านทานในวงจรอาจแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง: การจำกัดกระแส การแบ่งแรงดัน การกระจายพลังงาน การจำกัดเวลาที่ใช้ในการชาร์จหรือคายประจุตัวเก็บประจุในวงจร RC ฯลฯ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ตัวต้านทานแต่ละตัวเหล่านี้ ฟังก์ชั่นเป็นไปได้เนื่องจากคุณสมบัติหลักของตัวต้านทาน - ความต้านทานที่ใช้งานอยู่

คำว่า «ตัวต้านทาน» คือการอ่านคำภาษาอังกฤษในภาษารัสเซีย «ตัวต้านทาน» ซึ่งมาจากภาษาละติน «ตัวต้านทาน» - ฉันต่อต้าน ตัวต้านทานคงที่และตัวต้านทานแบบแปรผันใช้ในวงจรไฟฟ้าและหัวข้อของบทความนี้จะเป็นภาพรวมของตัวต้านทานค่าคงที่ประเภทหลักไม่ทางใดก็ทางหนึ่งซึ่งพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่และในวงจร

พลังงานสูงสุดที่กระจายโดยตัวต้านทาน

ประการแรก ตัวต้านทานคงที่จัดประเภทตามกำลังสูงสุดที่กระจายโดยส่วนประกอบ: 0.062 W, ​​0.125 W, 0.25 W, 0.5 W, 1 W, 2 W, 3 W, 4 W, 5 W, 7 W, 10 W, 15 W, 20 W, 25 W, 50 W, 100 W และอื่นๆ สูงสุด 1 kW (ตัวต้านทานแบบใช้งานพิเศษ)

การจำแนกประเภทนี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ เนื่องจากขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของตัวต้านทานในวงจรและสภาวะที่ตัวต้านทานต้องทำงาน พลังงานที่กระจายออกไปไม่ควรนำไปสู่การทำลายส่วนประกอบเองและส่วนประกอบใกล้เคียง เช่น ในกรณีที่รุนแรง ตัวต้านทานจะต้องร้อนขึ้นจากกระแสที่ผ่านและสามารถกระจายความร้อนได้

ตัวอย่างเช่น ตัวต้านทานเซรามิกที่เติมด้วยซีเมนต์ SQP-5 (5 วัตต์) เล็กน้อย 100 โอห์มที่แรงดันไฟฟ้า 22 โวลต์ DC นำไปใช้กับขั้วเป็นเวลานาน มันจะร้อนขึ้นมากกว่า 200 ° C และต้องนำเข้า บัญชี.

ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะเลือกตัวต้านทานที่มีพิกัดที่ต้องการ เช่น 100 โอห์มเท่ากัน แต่ด้วยการกระจายพลังงานสำรองสูงสุด เช่น 10 วัตต์ ซึ่งภายใต้สภาวะการทำความเย็นปกติจะไม่ร้อนเกิน 100 ° C — จะเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์น้อยลง

ตัวต้านทานแบบยึดพื้นผิว SMD ที่มีการกระจายพลังงานสูงสุด 0.062 ถึง 1 วัตต์ ซึ่งพบในแผงวงจรพิมพ์ในปัจจุบันเช่นกัน ตัวต้านทานดังกล่าวรวมถึงตัวต้านทานเอาต์พุตจะถูกสำรองพลังงานไว้เสมอ ตัวอย่างเช่น ในวงจร 12 โวลต์ เพื่อเพิ่มศักยภาพให้กับรางลบ คุณสามารถใช้ตัวต้านทาน SMD 100 kOhm ขนาดมาตรฐาน 0402 หรือตัวต้านทานเอาต์พุต 0.125 W เนื่องจากการกระจายพลังงานจะไกลออกไปหลายสิบเท่า กว่าที่อนุญาตสูงสุด

ตัวต้านทานแบบใช้สายและไร้สาย ตัวต้านทานแบบแม่นยำ

ตัวต้านทานใช้ต่างกันเพื่อวัตถุประสงค์ที่ต่างกันตัวอย่างเช่น ไม่แนะนำให้ใส่ตัวต้านทานแบบพันลวดในวงจรความถี่สูง แต่สำหรับความถี่อุตสาหกรรม 50 Hz หรือวงจรแรงดันคงที่ แบบมีสายก็เพียงพอแล้ว

ตัวต้านทานแบบลวดทำด้วยลวดแมงกานีส นิโครม หรือคอนสแตนแทนพันบนโครงเซรามิกหรือแป้ง

สูง ความต้านทาน โลหะผสมเหล่านี้ช่วยให้ได้รับอัตราต้านทานที่ต้องการ แต่ถึงแม้จะมีการพันขดลวดแบบไบฟิลาร์ ความเหนี่ยวนำของกาฝากของส่วนประกอบยังคงสูง ซึ่งเป็นสาเหตุที่เทเลรีซิสเตอร์ไม่เหมาะสำหรับวงจรความถี่สูง

ตัวต้านทานไร้สายไม่ได้ทำจากลวดแต่เป็นฟิล์มนำไฟฟ้าและสารผสมที่ยึดตามไดอิเล็กตริกที่เชื่อมต่อ ดังนั้น ฟิล์มบาง (ขึ้นอยู่กับโลหะ โลหะผสม ออกไซด์ โลหะไดอิเล็กตริก คาร์บอน และโบรอน-คาร์บอน) และคอมโพสิต (ฟิล์มที่มี ไดอิเล็กตริกอนินทรีย์ จำนวนมาก และฟิล์มที่มีไดอิเล็กตริกอินทรีย์)

ตัวต้านทานแบบไร้สายมักเป็นตัวต้านทานที่มีความแม่นยำสูงซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือความเสถียรของพารามิเตอร์สูง สามารถทำงานที่ความถี่สูง ในวงจรไฟฟ้าแรงสูง และภายในวงจรขนาดเล็ก

ตัวต้านทานแบ่งโดยทั่วไปเป็นตัวต้านทานวัตถุประสงค์ทั่วไปและวัตถุประสงค์พิเศษ ตัวต้านทานเอนกประสงค์มีหน่วยเป็นโอห์มถึงหลายสิบเมกะโอห์ม ตัวต้านทานวัตถุประสงค์พิเศษสามารถจัดอันดับได้ตั้งแต่สิบเมกะโอห์มไปจนถึงหน่วยเทระโอห์ม และสามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้า 600 โวลต์ขึ้นไป

ตัวต้านทานแรงดันสูงพิเศษสามารถทำงานในวงจรไฟฟ้าแรงสูงที่มีแรงดันไฟฟ้าหลายสิบกิโลโวลต์ ความถี่สูงสามารถทำงานได้ที่ความถี่สูงถึงหลายเมกะเฮิรตซ์ เนื่องจากมีความจุและความเหนี่ยวนำโดยธรรมชาติที่น้อยมากความแม่นยำและความแม่นยำสูงมีลักษณะเฉพาะคือความแม่นยำในการประมาณ 0.001% ถึง 1%

การให้คะแนนและเครื่องหมายของตัวต้านทาน

ตัวต้านทานมีระดับที่แตกต่างกัน และมีชุดตัวต้านทานที่เรียกว่า เช่น ชุด E24 ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยทั่วไป มีชุดตัวต้านทานมาตรฐานหกชุด: E6, E12, E24, E48, E96 และ E192 ตัวเลขหลังตัวอักษร «E» ในชื่อชุดแสดงถึงจำนวนของค่าเล็กน้อยต่อช่วงทศนิยม และใน E24 ค่าเหล่านี้คือ 24

ค่าของตัวต้านทานจะแสดงด้วยตัวเลขในอนุกรมคูณด้วย 10 ยกกำลัง n โดยที่ n เป็นจำนวนเต็มลบหรือจำนวนเต็มบวก แต่ละแถวมีลักษณะความอดทนของตัวเอง

รหัสสีของตัวต้านทานเทอร์มินอลในรูปแบบของแถบสี่หรือห้าแถบกลายเป็นแบบดั้งเดิมมานานแล้ว ยิ่งแท่งมาก ความแม่นยำยิ่งสูง รูปแสดงหลักการกำหนดรหัสสีของตัวต้านทานด้วยแถบสี่และห้าแถบ

ตัวต้านทานแบบยึดกับพื้นผิว (ตัวต้านทาน SMD) ที่มีค่าความคลาดเคลื่อน 2%, 5% และ 10% จะถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวเลข ตัวเลขสองหลักแรกของทั้งสามเป็นตัวเลขที่ต้องคูณด้วย 10 ยกกำลังของตัวเลขที่สาม เพื่อระบุจุดทศนิยม ให้วางตัวอักษร R แทน เครื่องหมาย 473 หมายถึง 47 คูณ 10 ยกกำลัง 3 นั่นคือ 47×1000 = 47 kΩ

ตัวต้านทาน SMD เริ่มต้นจากขนาดเฟรม 0805 โดยมีค่าความคลาดเคลื่อน 1% มีเครื่องหมายสี่หลัก โดยที่สามตัวแรกคือแมนทิสซา (จำนวนที่จะคูณ) และตัวที่สี่คือกำลังของเลข 10 โดยที่ตั๊กแตนตำข้าว จะต้องคูณเพื่อให้ได้ค่าเล็กน้อย ดังนั้น 4701 จึงหมายถึง 470×10 = 4.7 kΩ ในการแสดงจุดเป็นเศษส่วนทศนิยม ให้ใส่ตัวอักษร R แทน

เมื่อทำเครื่องหมายตัวต้านทาน SMD ขนาดมาตรฐาน 0603ใช้ตัวเลขสองตัวและตัวอักษรหนึ่งตัว ตัวเลขคือรหัสสำหรับคำนิยามของตั๊กแตนตำข้าว และตัวอักษรคือรหัสสำหรับตัวบ่งชี้ของตัวเลข 10 ซึ่งเป็นปัจจัยที่สอง 12D หมายถึง 130×1000 = 130 kΩ

การระบุตัวต้านทานในไดอะแกรม

บนไดอะแกรม ตัวต้านทานจะแสดงด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีขาวพร้อมฉลาก และฉลากบางครั้งอาจมีทั้งข้อมูลเกี่ยวกับพิกัดของตัวต้านทานและข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายพลังงานสูงสุด (หากมีความสำคัญต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กำหนด) แทนที่จะเป็นจุดทศนิยม พวกเขามักจะใส่ตัวอักษร R, K, M — ถ้าเราหมายถึง Ohm, kOhm และ MOhm ตามลำดับ 1R0 — 1 โอห์ม; 4K7 — 4.7 กิโลโอห์ม; 2M2 — 2.2 MΩ เป็นต้น

บ่อยขึ้นในแผนผังและบอร์ด ตัวต้านทานจะมีหมายเลข R1, R2 เป็นต้น และในเอกสารประกอบที่มาพร้อมกับแผนผังหรือบอร์ด รายการส่วนประกอบจะแสดงด้วยหมายเลขเหล่านี้

สำหรับกำลังของตัวต้านทานบนแผนภาพสามารถระบุได้ด้วยคำจารึก ตัวอย่างเช่น 470 / 5W — หมายถึง — 470 โอห์ม ตัวต้านทาน 5 วัตต์ หรือสัญลักษณ์ในรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า หากสี่เหลี่ยมผืนผ้าว่างเปล่าแสดงว่าตัวต้านทานไม่แรงมากนั่นคือ 0.125 — 0.25 วัตต์หากเรากำลังพูดถึงตัวต้านทานเอาต์พุตหรือขนาดสูงสุด 1210 หากเลือกตัวต้านทาน SMD