Rezistory - typy a označení schémat
Každý, kdo pracuje s elektronikou nebo někdy viděl desku s elektronickými obvody, ví, že téměř žádné elektronické zařízení se neobejde bez rezistorů.
Funkce rezistoru v obvodu může být zcela odlišná: omezení proudu, dělení napětí, ztráta výkonu, omezení doby potřebné k nabití nebo vybití kondenzátoru v RC obvodu atd. Každý z těchto rezistorů tak či onak funkce je proveditelná díky hlavní vlastnosti rezistoru — jeho aktivnímu odporu.
Samotné slovo «rezistor» je čtením anglického slova v ruštině «Resistor», které zase pochází z latinského «resisto» - odolávám. Konstantní a proměnné rezistory se používají v elektrických obvodech a tématem tohoto článku bude přehled hlavních typů konstantních rezistorů, tak či onak, nalezených v moderních elektronických zařízeních a na jejich obvodech.
Maximální výkon rozptýlený rezistorem
Za prvé, pevné odpory jsou klasifikovány podle maximálního výkonu rozptýleného součástkou: 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 a více, do 1 kW (speciální aplikační odpory).
Tato klasifikace není náhodná, protože v závislosti na účelu rezistoru v obvodu a podmínkách, za kterých musí rezistor pracovat, by výkon na něm rozptýlený neměl vést ke zničení samotné součástky a blízkých součástek, tzn. v extrémních případech se musí rezistor zahřát od procházejícího proudu a umět teplo odvádět.
Například keramický rezistor naplněný cementem SQP-5 (5 wattů) nominální 100 Ohm již při stejnosměrném napětí 22 voltů, aplikovaný po dlouhou dobu na jeho svorky, se zahřeje na více než 200 ° C a to je třeba vzít v úvahu účet.
Je tedy lepší vybrat rezistor s požadovaným jmenovitým výkonem, řekněme pro stejných 100 ohmů, ale s rezervou maximálního ztrátového výkonu, řekněme 10 wattů, který se za normálních podmínek chlazení nezahřeje nad 100 ° C — to bude méně nebezpečný pro elektronické zařízení.
SMD rezistory pro povrchovou montáž s maximálním ztrátovým výkonem 0,062 až 1 watt – dnes také na deskách s plošnými spoji. Takové odpory, stejně jako výstupní odpory, se vždy berou s výkonovou rezervou. Například v 12voltovém obvodu můžete pro zvýšení potenciálu na zápornou kolejnici použít 100 kOhm SMD rezistor standardní velikosti 0402. Nebo výstupní rezistor 0,125 W, protože ztrátový výkon bude desítkykrát větší. než je maximální přípustné.
Drátové a bezdrátové rezistory, přesné rezistory
Rezistory se pro různé účely používají různě.Například není vhodné dávat drátový vinutý rezistor do vysokofrekvenčního obvodu, ale pro průmyslovou frekvenci 50 Hz nebo obvod s konstantním napětím stačí drátový.
Drátové rezistory vyrobené navinutím manganinového, nichromového nebo konstantanového drátu na keramický nebo práškový rám.
Vysoký odpor Tyto slitiny umožňují získat požadovanou hodnotu odporu, ale i přes bifilární vinutí zůstává parazitní indukčnost součástky stále vysoká, a proto nejsou telerezistory vhodné pro vysokofrekvenční obvody.
Bezdrátové rezistory Jsou vyrobeny nikoli z drátu, ale z vodivých vrstev a směsí na bázi spojovacího dielektrika. Tedy tenkovrstvé (na bázi kovů, slitin, oxidů, kov-dielektrika, uhlík a bor-uhlík) a kompozitní (film s anorganické dielektrikum, objem a film s organickým dielektrikem).
Bezdrátové rezistory jsou často vysoce přesné rezistory, které se vyznačují vysokou stabilitou parametrů, schopné pracovat při vysokých frekvencích, ve vysokonapěťových obvodech a uvnitř mikroobvodů.
Rezistory se obecně dělí na rezistory pro všeobecné použití a odpory pro speciální účely. Rezistory pro všeobecné použití jsou v ohmech až desítkách megaohmů. Rezistory pro speciální účely mohou být dimenzovány od desítek megaohmů do jednotek teraohmů a mohou pracovat při napětí 600 voltů nebo více.
Speciální vysokonapěťové rezistory mohou pracovat ve vysokonapěťových obvodech s napětím desítek kilovoltů. Vysokofrekvenční mohou pracovat na frekvencích až několik megahertzů, protože mají extrémně malé vlastní kapacity a indukčnosti.Precision a ultra-precision se vyznačují přesností odhadu 0,001 % až 1 %.
Jmenovité hodnoty a označení rezistorů
Rezistory se dodávají v různých hodnotách a existují takzvané odporové řady, například široce používaná řada E24. Obecně existuje šest standardizovaných řad rezistorů: E6, E12, E24, E48, E96 a E192. Číslo za písmenem «E» v názvu série odráží počet nominálních hodnot na desetinný interval a v E24 jsou tyto hodnoty 24.
Hodnota rezistoru je označena číslem v řadě vynásobeným 10 na mocninu n, kde n je záporné nebo kladné celé číslo. Každá řada se vyznačuje svou vlastní tolerancí.
Barevné kódování koncových rezistorů ve formě čtyř nebo pěti pruhů se již dlouho stalo tradičním. Čím více pruhů, tím vyšší přesnost. Na obrázku je znázorněn princip barevného kódování rezistorů se čtyřmi a pěti pruhy.
Rezistory pro povrchovou montáž (SMD rezistory) s tolerancemi 2 %, 5 % a 10 % jsou označeny čísly. První dvě číslice ze tří tvoří číslo, které je třeba vynásobit 10 na mocninu třetího čísla. Pro označení desetinné čárky se na její místo umístí písmeno R. Označení 473 znamená 47 krát 10 na 3, tedy 47×1000 = 47 kΩ.
SMD rezistory počínaje velikostí rámečku 0805 s tolerancí 1% mají čtyřmístné označení, kde první tři jsou mantisa (číslo, které se má násobit) a čtvrtá je mocnina čísla 10, kterým kudlanka je třeba vynásobit, aby se získala nominální hodnota. Takže 4701 znamená 470×10 = 4,7 kΩ. Chcete-li označit bod v desetinném zlomku, vložte na jeho místo písmeno R.
Při označování rezistorů SMD standardní velikosti 0603.používají se dvě čísla a jedno písmeno. Čísla jsou kódem pro definici kudlanky nábožné a písmena jsou kódem indikátoru čísla 10, druhého faktoru. 12D znamená 130×1000 = 130 kΩ.
Identifikace rezistorů ve schématech
Na diagramech jsou rezistory označeny bílým obdélníkem se štítkem a štítek někdy obsahuje informace o hodnocení odporu a informace o jeho maximálním ztrátovém výkonu (pokud je pro dané elektronické zařízení kritický). Místo desetinné čárky obvykle dávají písmeno R, K, M - pokud máme na mysli Ohm, kOhm a MOhm. 1R0 — 1 Ohm; 4K7 — 4,7 kΩ; 2M2 — 2,2 MΩ atd.
Častěji ve schématech a deskách jsou rezistory jednoduše očíslovány R1, R2 atd., a v dokumentaci doprovázející schéma nebo desku je uveden seznam součástek s těmito čísly.
Pokud jde o výkon rezistoru, na diagramu jej lze označit doslova nápisem, například 470 / 5W — znamená — 470 Ohm, rezistor 5 wattů nebo symbol v obdélníku. Pokud je obdélník prázdný, pak je odpor ne příliš výkonný, to znamená 0,125 - 0,25 wattů, pokud mluvíme o výstupním odporu, nebo maximální velikost 1210, pokud je vybrán odpor SMD.