Un ghid pentru ce sunt rezistențele PCB și tipurile acestora

Introducere

Ca și alte dispozitive rezistive, rezistențele PCB au două terminale, sau cabluri, cu valori de rezistență coincidente. Tipurile de rezistoare vin în multe forme, dimensiuni și materiale. Acest lucru poate face foarte dificil de înțeles.

Rezistoare PCB

În acest ghid, vom detalia ceea ce trebuie să știți despre rezistențele PCB și tipurile acestora și, sperăm, vom elimina orice confuzie. H2: Ce sunt Rezistoarele?

Cum funcționează un rezistor într-un PCB?

Un rezistor convertește energia electrică în energie termică, iar valoarea rezistenței sale determină cât de multă căldură este produsă prin conversie.

Un rezistor dintr-un PCB acționează ca un divizor de tensiune între două puncte pentru a crea o tensiune de ieșire mai mică decât tensiunea de intrare. Acest lucru reduce cantitatea de putere necesară pentru funcționare, ceea ce minimizează pierderile de putere și crește eficiența.

De ce folosim un rezistor într-un PCB?

Când folosim un rezistor într-un PCB, este pentru a controla fluxul de electricitate. Rezistorul permite trecerea curentului electric printr-un circuit.

Rezistoarele sunt fabricate dintr-un material care are o rezistență mare, iar diferența de potențial dintre două puncte de pe rezistor crește pe măsură ce temperatura acestuia crește.

Cu cât valoarea rezistenței este mai mare, cu atât este mai mică curent curgerea prin terminalele sale va fi. În schimb, dacă nu ar exista niciun rezistor prezent, atunci toată electricitatea ar trece direct și nu ar exista nicio cădere de tensiune în niciun punct al circuitului.

Diferite tipuri de rezistențe

Rezistoarele sunt obișnuite component pe o placă de circuit imprimat și există două tipuri. Cele două tipuri de rezistențe sunt rezistențe liniare și rezistențe neliniare.

Rezistoarele sunt utile pentru controlul curentului și tensiunii, precum și pentru protejarea circuitelor.

Rezistoare liniare

Acest rezistor are o relație liniară între curent și tensiune, ceea ce înseamnă că, dacă dublezi tensiunea, vei primi de două ori mai mult curent care circulă prin el. De asemenea, sunt ieftine și ușor de găsit în circuitele integrate, așa că sunt destul de utile pentru lucruri precum de comutare putere provizii.

Rezistoarele liniare au, de asemenea, puține tipuri, fixe și variabile.

Rezistoare fixe

Rezistoare cu valoare fixă. Sunt facute sa aiba o rezistenta specifica, deci nu sunt reglabile. Cel mai comun rezistor fix este rezistor cu peliculă de carbon. Acest tip de rezistență are o subțire strat de carbon pe el, ceea ce permite rezistenței să curgă prin el.

Compoziția carbonului

Un tip de rezistență care este utilizat în aplicații în care curenții de mare intensitate trebuie să fie redusi. Aceste rezistențe au o toleranță foarte mare la schimbările de temperatură. Acesta poate gestiona și tensiuni înalte. Acest lucru le face ideale pentru utilizare în tensiune înaltă aplicatii. De asemenea, au o durată de viață lungă, ceea ce le face bune pentru aplicații în care vor fi utilizate frecvent pe o perioadă lungă de timp.

Film subtire

Format dintr-un strat subțire de oxizi metalici sau polimeri. Grosimea și compoziția oxidului metalic sau polimerului vor determina valoarea rezistenței rezistorului.

Creat frecvent prin galvanizarea sau pulverizarea unui strat extrem de subțire de metal pe a substrat. Metodele de microprelucrare și evaporare pot fi, de asemenea, utilizate pentru a crea rezistențe cu film subțire.

Film gros

Fabricat cu o peliculă groasă de material conductiv. Ele sunt adesea folosite în locul rezistențelor cu fir, care au fost cândva cele mai comune tipuri de rezistențe.

Acestea sunt făcute din ceramică material, ceea ce le face mai durabile decât rezistențele cu film subțire. De asemenea, au o toleranță mai mare la fluctuațiile de temperatură, făcându-le ideale pentru aplicații la temperaturi ridicate.

Înfăşurat de sârmă

Pentru a stabili un canal electric, un fir subțire este răsucit în jurul polului central al acestui tip de rezistență. Rezistența acestor rezistențe este determinată de numărul de straturi și grosimea fiecărui strat.

Fuzibil

Rezistoare pe care le puteți topi. Au o legătură fuzibilă în ele, care este ca o mică bucată de sârmă care se topește la o anumită temperatură. Când o face, deschide circuitul și oprește trecerea energiei prin rezistor. Dacă se arde o siguranță, înseamnă că a trecut prea mult curent prin circuitul tău și a trebuit să fie oprit.

Rezistoare variabile

Rezistoarele variabile sunt rezistențe care au o rezistență reglabilă. Ele sunt de obicei folosite în circuite pentru a controla cantitatea de curent care trece printr-un circuit sau pentru a seta un nivel precis de tensiune. Există două tipuri principale: potențiometre și reostate.

Potențiometre

Acestea au trei terminale (al treilea terminal este de obicei conectat la pământ): un capăt care se conectează la pământ, un alt capăt care se conectează la tensiunea sursei și un al treilea terminal numit ștergător care se poate mișca înainte și înapoi între celelalte două terminale.

Când rotiți butonul de pe un potențiometru, mutați acest fir în raport cu celelalte fire.

Potențiometrele sunt folosite cel mai adesea ca comenzi de volum pentru audio sisteme, deoarece pot asigura tranziții ușoare de la niveluri scăzute de volum la cele ridicate și invers.

Reostatele

Acestea sunt rezistențe variabile cu doar două terminale - un capăt se conectează la masă, iar celălalt capăt se conectează direct la sursa de alimentare a circuitului.

Reostatele funcționează diferit față de potențiometre, deoarece nu au fire interne; în schimb, folosesc contacte glisante în interiorul carcasei lor pentru a schimba cât de mult curent trece prin ele în funcție de cât de departe sunt deschise.

Rezistoare neliniare

Aceste rezistențe își modifică rezistența într-un interval de valori. Ele sunt adesea folosite în circuite care necesită mai multe rezistențe independente pentru a lucra împreună, cum ar fi LED-uri iluminat. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a crea divizoare de tensiune, care împart o tensiune de intrare în două sau mai multe ieșiri.

Rezistoarele neliniare au, de asemenea, diferite tipuri:

Termistori

Rezistoare cu coeficient de temperatură negativ. Asta înseamnă că pe măsură ce temperatura crește, rezistența lor scade. Termistorii sunt de obicei fabricați din materiale cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi nichelul sau cupru oxid.

Rezistori varistor

Cunoscuți și ca rezistențe variabile. Sunt un tip de rezistență care poate fi schimbat de la o rezistență mare la o rezistență scăzută prin aplicarea unei tensiuni.

Un fel de rezistor care este proiectat să absoarbă tensiunea în exces și să o disipeze sub formă de căldură. Ele sunt utilizate în mod obișnuit în circuite cu tensiuni înalte, cum ar fi cele utilizate pentru iluminat sau transmisia de putere.

Rezistor foto

Este de obicei făcut cu un fel de semiconductor material care își schimbă rezistența atunci când este expus la lumină. Cantitatea de schimbare depinde de cât de multă lumină este prezentă, ceea ce îl face un instrument util pentru detectarea condițiilor de iluminare ambientală. Funcționează folosind relația dintre tensiune și curent.

Rezistoare montate la suprafață

Fabricate dintr-un material semiconductor, ceea ce înseamnă că pot fi folosite pentru a crea circuite cu rezistență scăzută.

Principalul avantaj al utilizării rezistențelor de montare la suprafață este că economisesc spațiu pe o placă de circuit și sunt mai fiabile decât alte tipuri de rezistențe, deoarece nu necesită lipit sau fier de lipit atunci când le instalează la locul lor.

Lucruri de luat în considerare atunci când alegeți rezistorul PCB

Rezistorii PCB sunt o componentă cheie a circuitului dumneavoastră, iar selecția lor poate avea un impact mare asupra modului în care funcționează circuitul dumneavoastră. Iată câteva lucruri de luat în considerare atunci când alegeți rezistențele PCB:

Rezistență

Va fi cea mai comună proprietate pe care va trebui să o luați în considerare atunci când alegeți rezistența PCB. Rezistența se măsoară în ohmi, controlând cantitatea de curent care trece printr-un circuit.

Dacă aveți o aplicație în care veți trece mult curent printr-o zonă mică, atunci veți dori să alegeți un rezistor cu o valoare scăzută a rezistenței. În schimb, dacă aplicația dvs. va necesita doar cantități mici de curent, atunci veți dori să alegeți un rezistor cu o valoare mare a rezistenței.

Toleranță

Toleranța unui rezistor este cantitatea de variație a valorii care poate fi tolerată. De exemplu, dacă aveți un rezistor de toleranță de 5% și măsurați valoarea acestuia ca fiind de 0.1 ohmi, atunci acea valoare se află în toleranță. Dacă măsurați valoarea sa de 1 ohm, atunci nu este în limitele toleranței.

Disiparea puterii nominale

Când cumpărați un rezistor PCB, rețineți că acesta trebuie să poată face față alimentare. Dacă sursa de alimentare nu este suficient de puternică, atunci rezistorul nu va putea disipa atâta energie cât are nevoie pentru a-și face treaba.

Pachet și montaj

Pachetul este componenta fizică care deține componentele electrice ale rezistorului și oferă o modalitate prin care acesta se conectează cu alte componente. Există mai multe tipuri diferite de pachete disponibile, inclusiv pentru montare la suprafață și orificiu traversant. Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje, așa că asigurați-vă că le cercetați cu atenție înainte de a decide ce tip este potrivit pentru dvs.

Montarea se referă la locul de pe placa de circuite în care veți instala rezistențele. Rezistoarele pot fi montate orizontal sau vertical pe placa. Are un impact asupra cât de mult spațiu ocupă și cât de mult curent pot transporta.

Voltaj

Tensiunea nominală este tensiunea maximă pe care o poate rezista rezistorul. Acest lucru este important deoarece determină cât de mult curent electric va fi capabil să suporte rezistorul fără a provoca daune.

Atunci când alegeți o tensiune nominală, trebuie să luați în considerare ce tip de circuit utilizați și pentru ce tip de aplicație îl utilizați. De exemplu, dacă utilizați un LED-uri circuit, veți dori un rezistor cu o tensiune mai mare decât dacă ați folosi un audio amplificator circuit.

Construcția materialelor

Există mulți factori de luat în considerare atunci când alegeți rezistența PCB. Un lucru este construcția materială a rezistenței. Fiecare material are propriul său set de avantaje și dezavantaje, așa că va trebui să decideți dacă preferați să aveți mai multă stabilitate sau mai puțină generare de căldură pentru designul PCB-ului dvs. H3: Inductanță și capacitate

Când alegeți rezistorul PCB potrivit, este important să luați în considerare inductanța și capacitatea circuitului dvs. Dacă lucrați cu un circuit de mare viteză, inductanța poate fi o problemă - acesta este motivul pentru care transformatoare sunt utilizate în sursele de alimentare pentru a reduce fluctuațiile de tensiune.

Veți dori să vă asigurați că selecția dvs. are o capacitate suficient de mică, astfel încât să nu interfereze cu performanța circuitului dvs.

Interval termic

Aceasta este cantitatea de căldură pe care o poate rezista un rezistor și este important pentru că diferitele componente vor avea temperaturi maxime diferite și doriți să vă asigurați că rezistența pe care o alegeți poate face față căldurii dispozitivului dvs. Dacă un rezistor devine prea fierbinte, se poate arde sau scurtcircuita, ceea ce ar putea să vă strice proiectul!

Zgomot de funcționare

Zgomotul de funcționare este zgomotul electric generat de componentele circuitului. Poate fi amplificat de aspectul PCB și de alte componente din sistem. Poate provoca interferențe în alte circuite și sisteme.

Concluzie

Este corect să găsiți rezistențele de care aveți nevoie și să le faceți să funcționeze pentru dvs. Numai atunci când faci asta, poți fi sigur că circuitul tău va face ceea ce ar trebui să facă și nu are erori. Rezistoarele joacă un rol important în fiecare placă PCB pe care ați dori să o faceți și de aici încolo. Se va îmbunătăți doar pe măsură ce știți de ce aveți nevoie și puteți comanda valorile specifice de rezistență.

Un ghid pentru rezistoare PCB și tipuri de rezistoare PCB