Podstawowa elektronika - stałe rezystory

Rezystory stałe to jeden z rodzajów rezystorów liniowych. Mówi się, że rezystor jest rezystorem stałym, jeśli jego wartość jest stała. Wartość rezystora stałego nie może być zmieniana tak jak rezystora zmiennego, ponieważ jego wartość jest określana w momencie produkcji. Poniższe rysunki przedstawiają symbol stałego rezystora.

Stałe rezystory są podzielone na różne typy, w zależności od ich procesów produkcyjnych i materiałów użytych do ich produkcji. Klasyfikacja jest następująca.

Skład węgla

Rezystory składające się z węgla to mieszanka cząstek węgla, grafitu i pyłu ceramicznego zmieszanych z substancją wiążącą, taką jak glina. Ta mieszanina jest poddawana działaniu wysokiego ciśnienia i temperatury. Po uformowaniu całości w etui, przewody są naprawione.

• Masa termiczna rezystora złożonego z węgla jest większa, aby wytrzymać impulsy o wysokiej energii.

• Te rezystory mają niską stabilność i wysoki poziom szumów, co jest wadą.

Poniższy rysunek przedstawia obraz rezystora składającego się z węgla.

Rezystory składające się z węgla są stosowane w ochronie przeciwprzepięciowej, ograniczaniu prądu i zasilaczach wysokiego napięcia.

Drut nawijany

Rezystor drutowy jest formowany przez nawinięcie drutu wykonanego z materiału rezystancyjnego wokół rdzenia. Metalowy rdzeń działa jak materiał nieprzewodzący, podczas gdy drut rezystancyjny przewodzi, ale z pewnym oporem. Obraz rezystora drutowego pokazano poniżej.

Zwykle do nawijania rdzenia używany jest drut nichromowy lub manganinowy, ponieważ zapewniają one wysoką odporność. Podczas gdy rdzeń jest używany z tworzywa sztucznego, ceramiki lub szkła.

• Rezystory drutowe są bardzo dokładne.
• Działają doskonale przy niskich wartościach rezystancji i wysokich mocach znamionowych.

Są to najstarsze typy stałych rezystorów, ale są używane do dziś.

Gruby film

Rezystory foliowe posiadają warstwę rezystancyjną na bazie ceramicznej, której grubość określa typ, do którego należą. Grubość warstwy rezystancyjnej na rezystorach grubowarstwowych jest znacznie większa niż w przypadku rezystorów cienkowarstwowych. Rezystory grubowarstwowe są wytwarzane poprzez wypalanie na podłoże specjalnej pasty, będącej mieszaniną szkła i tlenków metali.

Istnieją trzy główne typy rezystorów grubowarstwowych, takich jak rezystory topliwe, rezystory warstwowe z cermetu i rezystory z warstwą tlenku metalu.

Rezystory topliwe

Rezystory topliwe są podobne do rezystorów drutowych. Ale te rezystory wraz z zapewnieniem rezystancji działają jak bezpiecznik. Obraz topliwego rezystora pokazano poniżej.

W tym rezystorze prąd płynie przez sprężynowe połączenie, które jest umieszczone blisko korpusu rezystora. Blob, który jest przymocowany do drutu sprężynowego rezystora, odbiera ciepło wytwarzane przez rezystor w wyniku przepływu prądu. Jeśli to ciepło wzrośnie, przywiązanie do kropli topi się i otwiera połączenie.

Dlatego możemy powiedzieć, że rezystory te ograniczają prąd, ale jeśli moc obwodu przekracza określoną wartość, rezystory te działają jak bezpiecznik otwierający lub przerywający obwód. Wartość tych rezystorów jest zwykle mniejsza niż 10 omów. Te rezystory są zwykle używane w telewizorach, wzmacniaczach i innych drogich układach elektronicznych.

Rezystory foliowe z cermetu

Rezystory filmowe z cermetu to rezystory foliowe wykonane ze specjalnego materiału o nazwie Cermet. Cermet to stop kompozytowy wytwarzany przez łączenieCeramic i Metglin. Ta kombinacja zapewnia zalety obu tych materiałów, takie jak odporność na wysoką temperaturę i odporność na zużycie ceramiki, a także elastyczność i przewodność elektryczną metalu.

Warstwa folii metalowej jest owinięta wokół materiału oporowego i zamocowana w podłożu z metalu ceramicznego lub cermetalu. Wyprowadzenia ułatwiają podłączenie podczas mocowania na PCB. Zapewniają wysoką stabilność, ponieważ temperatura nie może wpływać na ich działanie.

Rezystory warstwowe z tlenku metalu

Rezystor z warstwą tlenku metalu jest tworzony przez utlenianie grubej warstwy chlorku cyny na ogrzewanym pręcie szklanym, który jest podłożem. Mają stabilność w wysokiej temperaturze i mogą być używane przy wysokich napięciach. Te rezystory mają niski poziom hałasu podczas pracy.

Rezystory z warstwą tlenku metalu różnią się od rezystorów metalowych tylko pod względem rodzaju powlekanej folii. Metal oxidejest związkiem metalicznym, takim jak cyna z tlenem, tworząc tlenek cyny, który jest powlekany warstwą na rezystorze. Rezystywność tego rezystora zależy od ilości tlenku antymonu dodanego dotin oxide.

Cienki film

Rezystory cienkowarstwowe mają warstwę rezystancyjną o szerokości 0,1 mikrometra lub mniejszą na podstawie ceramicznej. Rezystory cienkowarstwowe mają metalową powłokę osadzoną próżniowo na izolującym podłożu.

Rezystory cienkowarstwowe są dokładniejsze, mają lepszy współczynnik temperaturowy i są bardziej stabilne. Rezystory cienkowarstwowe są dalej podzielone na dwa typy, takie jak -

• Rezystory węglowe
• Rezystory z folii metalowej

Rezystor węglowy

Rezystor z folii węglowej jest wykonany przez osadzenie warstwy filmu węglowego na podłożu ceramicznym. Warstwa węglowa działa jako materiał oporowy dla prądu, a substancja ceramiczna działa jako substancja izolująca. Metalowe zaślepki są zamocowane na obu końcach, a miedziane przewody są wyciągane.

Poniższy rysunek przedstawia budowę rezystora z warstwą węgla.

Głównymi zaletami tych rezystorów są ich wysoka stabilność, szeroki zakres pracy, niski poziom szumów i niski koszt. Rezystory z warstwą węgla są najbardziej preferowane w stosunku do rezystorów ze składu węgla ze względu na ich niski poziom szumów.

Rezystory z metalowej folii

Powłoka filmowa odróżnia rezystory z warstwy tlenku metalu od rezystorów z metalowej folii. Cienka warstwa substancji metalicznej, takiej jak nikiel chrom, jest używana do powlekania rezystora w rezystorze z metalową warstwą, podczas gdy warstwa tlenku metalu, takiego jak tlenek cyny, jest używana do powlekania rezystora w rezystorze z tlenku metalu.

Rezystory z metalową folią mają niski współczynnik temperaturowy rezystancji, co oznacza, że ​​temperatura ma mniejszy wpływ na rezystancję.

Moc

Podczas stosowania rezystora, jeśli przepływ prądu wzrasta, rezystor rozprasza ciepło. Jeśli ta wartość przekroczy określoną wartość krytyczną, rezystor może ulec uszkodzeniu. Moc znamionowa rezystora jest wydrukowana na niektórych rezystorach o wyższej wartości, aby uniknąć takiej sytuacji.

Moc to ilość energii elektrycznej wyrażona w watach. Energia elektryczna to szybkość przesyłania energii elektrycznej.

Moc P = VI = I²R