ЧТО ТАКОЕ РЕЗИСТОР

Резистор – это электротехнический элемент, предназначенный для внесения в электрическую цепь требуемого сопротивления.

Напомним, что электрическое сопротивление – это свойство материала препятствовать протеканию электрического тока. Чем больше сопротивление, тем меньше тока протекает при заданном напряжении.

Номинал резистора измеряется в омах (Ом) и производных от него величинах: килоомах (кОм) – 1 кОм=1000 Ом и мегомах (мОм) – 1 мОм= 1000000 Ом.

Как правило, имеют цилиндрическую (чаще) или прямоугольную форму (реже), кроме того существуют SMD (Surface Mount Device) - это сокращение от "Поверхностный монтаж" резисторы – миниатюрные элементы, предназначенные для монтажа на поверхность печатных плат без использования выводов.

В зависимости от технологии изготовления существует два основных типа изделий:

• проволочные;
• пленочные.

Проволочные резисторы

Сопротивление задается проволокой с высоким сопротивлением (обычно из нихрома, константана, марганца), намотанной на керамический сердечник.

Обладают высокой точностью, могут иметь большую мощность рассеивания.

Резисторы этого типа имеют по сравнению с пленочными достаточно большие габариты. Данная технология не позволяет получать изделия с высокими сопротивлениями.

Пленочные резисторы

Изготавливаются путем нанесения тонкой пленки материала с высоким сопротивлением (углерод, металл, керамика) на керамическую или стеклянную основу.

Имеют широкой диапазоне номиналов и невысокую стоимость. В отличие от проволочных не позволяют получить высокую мощность.

Кроме того, существуют резисторы таких типов как:

• постоянные;
• переменные;
• подстроечные.

Сопротивление постоянных изменять нельзя, они имеют два вывода и используются в качестве токоограничивающих элементов.

Переменные и подстроечные имеют возможность регулировки. У таких исполнений три вывода: между двумя из них сопротивление неизменно, а между любым из них и третьим может изменяться в пределах, определенных параметрами, определенными в спецификации.

Разница между ними заключается в конструкции органов управления. Переменные позволяют оперативно вручную изменять сопротивление (регулировка громкости, например), подстроечные требуют применения дополнительного инструмента (чаще всего отвертки) и применяются для настройки режимов работы схемы при ее наладке.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЗИСТОРОВ

К числу основных параметров и характеристик резисторов относятся:

1. Номинал.

Обозначается буквой R и определяет сопротивление, которое резистор должен иметь при заданной температуре.

Диапазон значений от долей Ома до миллионов Ом.

2. Мощность.

Обозначается как P и характеризует мощность, которую резистор может рассеивать в виде тепла, не выходя из строя.

Единица измерения: Ватт (Вт), диапазон значений от долей до десятков (иногда сотен) Ватт.

Зависит от силы протекающего тока, падения напряжения ни изделии, и условий эксплуатации.

3. Температурный коэффициент сопротивления (TCR или ТКС).

Определяет зависимость сопротивления резистора от температуры (относительное изменение на один градус Кельвина или Цельсия).

Чем этот параметр ниже, тем стабильней сопротивление при изменении температуры.

4. Допуск (точность).

Допустимое отклонение фактического сопротивления от номинала.

Измеряется в процентах и для большинства исполнений находится в диапазоне от 0,01% до 20%

5. Рабочее напряжение.

Напряжение, при котором резистор сохраняет свою работоспособность и параметры в течение неограниченного времени работы. Единица измерения: Вольт (В).

Кроме того, в отдельных случаях учитываются такие характеристики как:

• коэффициент шума;
• емкость;
• время отклика и др.

Конструктивно различают два типа: стандартный типы: Axial (с выводами), SMD (поверхностного монтажа).

Также к параметрам можно отнести тип корпуса в зависимости от использованного материала: керамический, пластиковый.

ПРИМЕНЕНИЕ В ЭЛЕКТРИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ

В электрических цепях резисторы применяются как токоограничивающие элементы и для формирования опорных напряжений.

Кроме того, в сочетании с конденсаторами они могут использоваться для создания RC цепочек, которые формируют временные константы. Такие решения обеспечивают работу различных фильтров, генераторов, формируют задержки времени включения (выключения) устройств и узлов электрических схем.

Возможности ограничения тока определяются сопротивлением резистора – чем оно больше, тем меньший ток протекает через электрическую цепь.

Применение резистора для понижения напряжения возможно, но при этом следует учитывать, что при больших мощностях потери прямо пропорциональны величине напряжения, которое требуется погасить.

Если нужно понизить напряжение в два раза, то мы теряем половину мощности, которая, кстати, рассеивается на резисторе, что требует применение элемента с соответствующим параметром. Поэтому такое решение может применяться только в слаботочных цепях.

Примером тому является делитель напряжения – схемотехническое решение, представляющее собой последовательное соединение двух и более резисторов, падение напряжения на каждом при этом пропорционально их номиналам.

Полученным таким образом опорным напряжением можно управлять мощными ключами, регулируя большие мощности.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ

1. Для питания светодиода.

Светодиод рассчитан на работу при условии протекания через него определенного тока.

Для предотвращения выхода его из строя последовательно подключается токоограничивающий резистор, номинал которого определяется с учетом подаваемого напряжения и его падения на светодиоде, требуемого номинального тока.

2. Параметрический стабилизатор.

С помощью делителя получают опорное напряжение. При этом последовательно соединяют стабилитрон и резистор. Последний при этом выступает в качестве токоограничительного элемента.