Меню

Резистор при импульсном токе

ГОСТ 21342.14-86 Резисторы. Метод испытания импульсной нагрузкой

Текст ГОСТ 21342.14-86 Резисторы. Метод испытания импульсной нагрузкой

РЕЗИСТОРЫ

МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ НАГРУЗКОЙ

ГОСТ 21342.14-86 (СТ СЭВ 5133-85)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

УДК 621.316.8 : 620.178.4 : 006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Метод испытания импульсной нагрузкой

Resistors. Test method by pulse load

21342.14—86

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июня 1986 г. № 1477 срок действия установлен

с 01.07.87 до 01.07.92

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на резисторы и устанавливает метод испытания импуль:ной нагрузкой.

Метод основан на определении способности резисторов выдерживать воздействие импульсных нагрузок в течение заданного времени. Общие требования к измерениям при испытаниях импульсной нагрузкой и требования безопасности — по ГОСТ 21342.0—75.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 5133—85.

1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМ ИСПЫТАНИЙ

1.1. Испытания резисторов проводят при температуре окружающей среды (25±10)°С, если другие значения температуры не установлены в стандартах или технических условиях (ТУ) на резисторы конкретных типов.

1.2. Во время испытаний резисторы должны находиться в условиях свободного обмена воздуха.

1.3. Испытательные режимы выбирают из рядов в сочетаниях, не превышающих режимы, установленные для условий эксплуатации. Испытания проводят при воздействии импульсов напряжения прямоугольной формы в течение времени, установленного в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов.

Допускается проводить испытания при воздействии импульсов экспоненциальной формы, если это установлено в стандартах йли

Издание официальное Перепечатка воспрещена

ТУ на резисторы конкретных типов при условии, что амплитуда импульсов и средняя мощность такие же, как при воздействии импульсов прямоугольной формы.

1.4. Амплитуду импульсного напряжения i/имп в вольтах рассчитывают по формуле

Uи’ Д ^имп — Неравномерность вершины импульса, включая выброс

на вершине импульса

2.3. Длительность фронта т/ и длительность спада хг импульса не должны превышать значений, установленных в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов, и выбираться из ряда: 5; 10; 15; 20%. Длительность импульса т, неравномерность вершины импульса, включая выбросы Д[/имш не должны превышать 10% амплитуды импульса.

2.4. Амплитуда импульсного напряжения, длительность импульсов, частота повторения импульсов должны быть с погрешностью в пределах ±15%.

2.5. Вольтметр должен обеспечивать измерение амплитуды импульсного напряжения.

2.6. Период повторения импульса устанавливают в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов, но не более 20000 мкс.

2.7. Средняя мощность импульса должна составлять не более 100% номинальной мощности.

2.8. Время приложения импульсной нагрузки устанавливают в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов из ряда: 0,5; 4; 24; 50; 100 ч.

3- ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Резисторы выдерживают в нормальных климатических условиях, затем проводят внешний осмотр и измеряют сопротивление резисторов по ГОСТ 21342.20—78.

3.2. Резисторы подключают к установке (переменные резисторы выводами 1 и 3).

Допускается проводить испытания параллельно соединенных резисторов, установленных в один ряд, расположенный в горизонтальном положении при условии, что заданные для одного резистора параметры импульсного напряжения должны распространять для всех испытываемых резисторов. Расстояние между осями резисторов должно быть не менее удвоенного диаметра резистора, если другие значения не установлены в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов. Вокруг резисторов не должно быть принудительного движения воздуха.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

4.1 На резисторы подают импульсное напряжение в течение заданного времени.

4.2. Отключают импульсное напряжение.

4.3. Резисторы выдерживают в нормальных климатических условиях в течение времени, установленного в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов, но не менее 2 ч и не более 24 ч.

4 4. Резисторы подвергают внешнему осмотру. На резисторах не должно быть видимых повреждений, маркировка должна быть разборчивой.

4.5. Измеряют сопротивление резисторов по ГОСТ 21342.20—78.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Относительное изменение сопротивления резистора 6И в процентах рассчитывают по формуле

где R\ —сопротивление резистора до испытания, Ом;

R2 — сопротивление резистора после испытания, Ом.

5.2. Относительное изменение сопротивления не должно превышать значений, установленных в стандартах или ТУ на резисторы конкретных типов при испытании на долговечность.

Изменение № 1 ГОСТ 21342.14—86 Резисторы. Метод испытания импульсной нагрузкой

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.12.87 № 4493

Дата введения 01.07.88

Вводная часть, Второй абзац. Исключить елова: «в течение заданного времени»; третий абзац исключить.

Пункт 1 5. Заменить слово; «перегрузке» на «нагрузке»,

Пункт 1.6 Ряд значений изложить в новой редакции: 6,25, 20,25, 25, 75; 100; 160, 200; 250; 35С, 400; 500; 600; 63(; ЮСО.

Пункт 1.7. Ряд значений изложить в новой редакции; 1; 3; 5; 10, 20; 50; 80; 100; 150, 200; 500; 1003 мкс.

(Продолжение см. с. 402)

Пункт 2 2. Заменить слова: «с определенным периодом повторения в течение всего испытания» на «с параметрами, определенными в разд. 1 и 2»

Пункт 2 3 после слов сиз ряда;» изложить в новой редакции: «5, 10, 15, 20 % длительности импульса т. Неравномерность вершины импульса, включая выбросы ДСАшп , не должна превышать 10% амплитуды импульса».

Пункт 2 6 дополнить словами: «для средней мощности, составляющей 100% номинальной мощности».

Пункт 2.7. Заменить слово; «импульса» на «импульсной нагрузки».

Пункт 3 2, Второй абзац. Заменить слово: «распространять» на «распространяться»

Редактор О. К- Абашкова Технический редактор М. И Максимова Корректор Б. А. Мурадов

в наб 07 07 86 Подп в печ 06 08 86 0,5 уел п л 05 уел кр отт 0 26 000

уч изд л Цена 3 коп

Ордена «Знак Почета» Издательство стандаргов, 123846 Москва, ГСП, НовопресненскиЙ пер , 3 Тил. «Московский печатник» Москва, Лялин пер, 6 Зак 2375

Источник

Расчеты, необходимые для выбора основных элементов выпрямителя: силового трансформатора, тиристоров, сглаживающего реактора, выходного каскада СИФУ, источника питания схемы управления , страница 3

Надежность тиристоров в значительной степени зависит и от правильности выбора режима работы цепи управления. Как правило, амплитуда и длительность сигнала управления ограничивается сверху и снизу рядом требований. Надежное отпирание тиристоров, независимо от разброса параметров управления, можно осуществить в том случае, если ток и напряжение управления будут выше некоторых минимально допустимых значений Iymin и UY.min. С другой стороны, ток и напряжение управления не должны превышать предельно допустимых значений Iymax и uуmax, при этом, мощность, выделяемая на промежутке управляющий электрод — катод, ограничивается максимально допустимым значением РУтах. Вместе с тем тиристор не должен включаться сигналом помех.

Для расчета параметров управляющих импульсов, определяющих требования к выходному каскаду СИФУ, используются характеристики управляющего электрода. Эти характеристики приводятся в справочной литературе и, например, для тиристора ТО132-25-10 имеют вид как показано на рис. 3 [4,10].

Рисунок 3 — Характеристики управляющего электрода для тиристора

ТО132-25 10: 1- длительность импульса управления ty = 0,1 мс, скважность q = 200

Кривые А и Б на этом рисунке ограничивают зону гарантированного включения тиристора, при этом графики 1 и 2 соответствуют допустимой импульсной мощности, рассеиваемой в управляющей цепи тиристора при определенных параметрах импульса управления.

Рисунок 4 — Вариант выполнения схемы выходного каскада СИФУ

Выберем, например, длительность импульса tу.и = 0,1 мс при скважности q = 200, что соответствует кривой 1. Предположим также, что выходной каскад СИФУ будет выполнен по схеме, показанной на рис. 4, т.е. в данном случае определению подлежат напряжение питания U1 и сопротивление балластного резистора RБ.

Читайте также:  Нева 303 схема подключения через трансформаторы тока

Эти параметры можно определить следующим образом. Зададимся, например, напряжением питания выходного каскада СИФУ U1 = 5 В, тогда нагрузочная линия MN на рис. 3 должна выходить из точки на оси ординат U = 5В и располагаться ниже графика 1. При этом точка пересечения нагрузочной линии с кривой А должна обеспечивать импульсный ток больше, чем отпирающий ток Iy.ОТ для линии MN, проведенной на рис. 3, имеем возможный разброс значений тока импульса от 0,2 А до 0,7 А, а ток короткого замыкания (точка пересечения нагрузочной линии MNс осью абсцисс) Iкç = 1,0 А.

Отсюда можно определить сопротивление балластного резистора

, где UR — падение напряжения на балластном резисторе RБ при прохождении импульса тока через него

UR = U1 UVD UКЭ.нас = 5 -0,9 — 0,5 = 3,6 В.

В выражении U1 — напряжение питания выходного каскада СИФУ, (UП = 5В); UVD — падение напряжения на входном светоизлучающем элементе оптотиристора, (из рис. 3 следует, что при выбранной нагрузке MNи максимальном токе I Б y,ПР,И = 0,7 А напряжение UVD = 0,9 В); UКЭнас — напряжение насыщения выходного транзистора СИФУ в открытом состоянии, UКЭнас = 0,5 В;

Допустимую мощность рассеивания резистора следует определять с учетом его работы в импульсном режиме, который характеризуется тем, что через резистор периодически проходят повторяющиеся импульсы тока, мгновенные значения которого могут значительно превышать токи для режима непрерывной нагрузки.

Средняя мощность Рcр, рассеиваемая на резисторе, не должна превышать его номинальную мощность и для прямоугольных импульсов вычисляется по формуле [6]:

, где q — скважность управляющих импульсов, определяемая как отношение периода следования импульсов Ти к их длительности τи, причем было принято q = 200 при ТИ= 0,1 мс. Отсюда следует

Импульсная мощность, рассеиваемая на резисторе, равна

РИ = UR I Б y,ПР,И = 3,6·0,7 = 2,52 Вт.

Значения допустимой перегрузки резисторов определяются в зависимости от средней мощности и длительности импульсов. В табл. 3 [10] приведены ориентировочные данные по импульсным нагрузкам конкретных типов непроволочных резисторов.

Отношение средней мощности к номинальной для выбранного резистора

Наименьшее значение этого отношения, представленное в табл. 3, равно 0,2, т.е. с некоторым запасом для выбранной длительности импульса Ти = 0,l мс допустимой перегрузкой является кратность Ри / РН = 500. Если, например, выбрать резистор RБ номинальной мощностью Рн = 0,125 Вт, то в этом случае будем иметь фактическую перегрузку

Источник



РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РЕЗИСТОРОВ

На надежность, долговечность и сохраняемость резисторов влияют различные внешние факторы, климатические и механические нагрузки: температура, влажность, атмосферное давление, вибрация, одиночные и многократные удары, биологические факторы, акустические шумы и др.

Повышенная температура и ее циклическое изменение способствуют старению проводниковых, контактных и изоляционных материалов, нарушению герметичности паяных соединений и тем самым вызывают необратимые изменения параметров резисторов. Сочетание повышенной температуры и электрической нагрузки усиливает указанные процессы.

При низких температурах ухудшаются механические свойства изоляционных материалов, что также может вызвать нарушение герметичности и прочности контактных узлов.

Повышенная влажность вызывает коррозию металлических частей и контактов резисторов и ухудшает электрические свойства изолирующих материалов; увеличивается сопротивление резисторов (особенно чувствительны углеродистые, металлодиэлектрические, металлоокисные, высокоомные).

Пониженное атмосферное давление создает благоприятные условия для электрического пробоя между проводящими деталями резисторов и ухудшает теплоотвод, а повышенное давление улучшает теплоотвод.

Из механических нагрузок наиболее опасными для резисторов являются вибрационные, совпадающие с их собственными резонансными частотами.

Механические нагрузки, превышающие предельно допустимые значения, могут вызвать обрывы выводов, разрушение паяных соединений и нарушение герметичности корпусов.

При воздействии эксплуатационных факторов происходит необратимое изменение (уменьшение или увеличение) сопротивления резисторов, так называемое старение резисторов. Более устойчивыми к старению являются все проволочные резисторы (изменение сопротивления 1 . 3 %), а также непроволочные: тонкослойные металло-диэлектрические и металлоокисные. Менее устойчивыми — композиционные лакосажевые.

При работе на номинальной мощности нагрузки тонкослойные резисторы обычно увеличивают свое сопротивление, а при недогрузке — уменьшают. У толстопленочных композиционных резисторов вначале (после 300. 500 ч работы) уменьшается сопротивление, а к концу срока службы увеличивается.

При работе резисторов в электрических цепях переменного тока высокой частоты и импульсных устройствах наносекундного диапазона должна учитываться зависимость их полного сопротивления Z=Ra+jRp (где Ra — активное и Rp — реактивное сопротивления) от частоты из-за наличия собственных емкостей и индуктивностей. Для непроволочных резисторов с сопротивлением выше 1 кОм оно определяется собственной емкостью, для низкоомных — индуктивностями арматуры и нарезки резистивного элемента.

Резисторы, применяемые в колебательных контурах, усилителях высокой частоты, аттенюаторах, должны обладать только активным сопротивлением, т. е. не изменять свое сопротивление в рабочем диапазоне частот. Допустимое значение частотной погрешности СВЧ резисторов нормируется в определенном диапазоне частот. Граничная частота, на которой может работать резистор, зависит от его номинального сопротивления R н и собственной емкости С: f гр =1/4 π RС. Например, собственные емкости непроволочных резисторов (ВС, МТ, ОМЛТ, С2-6, С2-13, С2-14, С2-23, С2-33) находятся в интервале 0,1. 1,1 пФ.

Наименьшие значения реактивного сопротивления имеют металлодиэлектрические и металлопленочные резисторы. У проволочных резисторов гораздо большие собственные емкости и индуктивности, поэтому их граничные частоты на два-три порядка ниже, чем непроволочных. Для уменьшения реактивной составляющей резисторов применяют различные способы намотки резистивного элемента (бифилярная, перекрестная, встречное включение) и различные методы компенсации. Частотные свойства проволочных резисторов характеризуются постоянной времени =L/R—СR, которая не зависит от частоты в определенном диапазоне при ω ≤ ω= 1/ √ LС, где ( ω — круговая частота цепи переменного тока и ( ω собственная круговая частота резистора.

При работе на частотах до сотен килогерц используют низкоомные резисторы (до 10 кОм) с однослойной намоткой, у которых = 0,1. 1 мкс; высокоомные резисторы с многослойной намоткой используются на частотах до 10. 50 кГц, у и них = 10. 100 мкс.

При работе в импульсном режиме через резистор протекают периодические импульсы тока, мгновенные значения которых могут значительно превышать значения в непрерывном режиме, а импульсная мощность может значительно превышать мощность рассеяния в непрерывном режиме. Допустимая амплитуда импульсного напряжения не должна превышать предельного импульсного напряжения, указанного в ТУ и определяемого напряжением пробоя изоляционных материалов и воздушных зазоров, имеющихся в резисторах.

При работе в импульсном режиме средняя мощность не должна превышать номинальную. Например, при воздействии прямоугольных импульсов средняя мощность определяется из выражения Pcр=U 2 tнFи/Rн, где tн длительность импульса, Fи — частота следования импульсов. При работе проволочных резисторов с однослойной намоткой мгновенная мощность может превышать мощность рассеяния в непрерывном режиме.

Проволочные резисторы, имеющие многослойную намотку, могут работать с импульсным напряжением, не превышающим номинальное. Для всех резисторов при импульсной мощности, не превышающей номинальную, допускается работа без ограничения длительности импульсов.

Источник

Резистор при импульсном токе

Непонятно, к чему же тогда привязывается мощность?
Я всегда считал, что резистор мощностью 1 Вт сопротивлением 1 Ом должен выдерживать ток 1 А. Иначе как мы 1 Вт получим?

А с явление ТС можно встретиться даже в маломощных бестрансформаторных БП с гасящим конденсатором и ограничением пускового тока резистором МЛТ. Бывает, даже двухваттные сгорают, если контакты в розетке искрят. Неоднократно встречал.
На одном устройстве (бытовой промышленный инкубатор) пришлось установить проволочный вместо МЛТ-2 (постоянно у хозяина сгорал).

Читайте также:  Получение электрического тока в электролитах

А если он 1 Вт 0,1 Ом той же конструкции? Вот то-то. Эти ограничения всегда были, впервые я на них наткнулся ещё когда практикантом на заводе был. Хотя и признаю — просто в любительских справочниках они не приводятся (типа, второстепенные, резистор и резистор, чего там), а вот в ТУ (или.. х.з. уже не помню, как эта бумага называлась), сопровождавших партии МЛТ-шек были чётко прописаны. Вот здесь, ближе к концу страницы есть оччень познавательные в этом плане листочки, хотя и не совсем такие, какие видел я.

Так что мощность — это только одно из нескольких ограничений. Вопрос в том, какое из них настаёт первым. Превышать нельзя ни одно, если хочется длительной и безаварийной работы устройства.

А связь мощности и допустимого тока/напряжения — тоже прямая. У более мощных резисторов и допустимый ток/напряжение больше. Но когда ограничения достигнуты не по мощности, а только по току или напряжению, часто бывает выгоднее поставить пару более маломощных резисторов — по совокупности параметров они будут выгоднее (кстати, что я лично и наблюдаю чуть ли в любом устройстве)

Вот мне и объясните. что означает 1 Вт в этом случае?

Вот здесь по вашей ссылке http://s004.radikal.ru/i205/1301/c1/2da34247d6c0.gif мне непонятно, что означает «допускаемая мощность электрической нагрузки» и «номинальная мощность рассеяния».
По поводу последней сказано здесь внизу: http://i081.radikal.ru/1301/88/b50ba7de2f02.gif
Чем же это отличается от «мощности электрической нагрузки»?

По быстрому пробежался по интернету.
Это ГОСТ на резисторы.

Остается только найти ТУ на конкретный вид сопротивления и посмотреть.
На ОМЛТ например ОЖ0.467.089 ТУ
Но мне дальше не интересно.

Вот взял первый попавшийся резистор и там кстати у него написано максимальное рабочее и максимальное импульсное напряжение которое не следует превышать.

Да, странно как-то привязывать мощность к «кузову» — типа, имеем какой-то виртуальный нагреватель внутри резистора и смотрим, при какой его мощности не обгорит краска.
Я то всегда предполагал, что мощность резистора соответствует электрической рассеиваемой мощности. Ну, ладно, возьму это на заметку.
Только вот все же график непонятен http://s004.radikal.ru/i205/1301/c1/2da34247d6c0.gif
Не понятно, в каких единицах выражено сопротивление. В Омах не должно быть, т.к. номинала 0,1 Ом вроде нет для этих резисторов. Может, в МОм, что более логично ввиду спада мощности почти до 2 процентов справа.

Прочитал по указанной ссылке до конца темы (впереди не читал) — ничего конкретного про мощность не нашел.
Не трудно ли вам указать те «интересные» места, о которых вы говорили.

Последний раз редактировалось Anonymous Сб ноя 16, 2013 06:42:03, всего редактировалось 2 раз(а).

1. Напряжение не имеет отношения к рассматриваемому вопросу. Это проблема высокоомных резисторов и качества материалов резистора в смысле ионизации и электрического лавинного пробоя. Тут же рассматривается вопрос тепловых токовых пятен вызывающих быстрое ЛОКАЛЬНОЕ разрушение проводящей дорожки. Т.е. недостаточную ТЕПЛОВУЮ ИНЕРЦИОННОСТЬ резистора.
2. Советские резисторы — это хорошо, но использовать в серийном изделии с годовой программой 20 000 используемых резисторов еще советские МОН-2 вряд ли выйдет. Новые российские — супердорого и дефицитно.

Проволочные, в данном случае, я как то не рассматривал. Хотя можно подумать.
Проблема с индуктивностью.
Они использованы в качестве демпфера на частоте 58 кГц. Пара резисторов съедает за 250 мкс энергию последовательного контура. В пике амплитуды первого полупериода получается мгновенная мощность на одном резисторе 525 Вт. Далее падает по экспоненте огибающей.

Про мощность электрической нагрузки я как то не понял.
Если это та самая мгновенная мощность, то почему она меньше рассеиваемой?
И почему у импортных производителей резисторов с солидной репутацией она не зависит от номинала, а так же на несколько десятичных порядков больше рассеиваемой (и привязана к ней)?
Непонятная физика.

Источник

Что такое резистор и для чего он нужен?

При передаче электрического тока на расстояние из-за сопротивления проводов теряется часть энергии. В таких случаях сопротивление является негативным фактором и его стараются свести к минимуму.

Другое дело электрические цепи в электронных устройствах. Там резистор выполняет много полезных функций. В электронных схемах используется свойства этих пассивных компонентов для ограничения тока в многочисленных цепях. С их помощью обеспечивается нужный режим работы усилительных каскадов.

Что такое резистор?

Название этого электронного элемента произошло от латинского слова resisto — сопротивляюсь. То есть – это пассивный элемент применяемый в электрических цепях, действие которого основано на сопротивлении току. Основной характеристикой этого электронного компонента является величина его электрического сопротивления.

Пассивность данного электронного компонента означает то, что основной его функцией является поглощение электрической энергии. В отличие от активных элементов электроники, он ничего не генерирует, а только пассивно рассеивает электричество, преобразуя его в тепло. В схемах замещения сопротивление является основным параметром, в то время как ёмкость и индуктивность – паразитные величины.

Применение

Резисторы применяются во всех электрических схемах для установления нужных значений тока в цепях, с целью демпфирования колебаний в различных фильтрах, в качестве делителей напряжений и т. п.

Резисторы выполняют функции нагрузки в резистивных цепях, используются в качестве делителя напряжения (см. рисунок ниже) и тока, являются элементами фильтров, применяются для формирования импульсов, выполняют функции шунтов и многое другое. Сегодня трудно себе представить электрическую схему, в которой не задействованы несколько резистивных элементов.

делитель напряжения на резисторах

Рис. 1. Пример использования резисторов в схеме делителя напряжения

Без резисторов не работает ни один электронный прибор.

Устройство и принцип работы

Конструкция постоянных резисторов довольно простая. Они состоят из керамической трубки, поверх которой намотана проволока или нанесена резистивная плёнка с определённым сопротивлением. На концы трубки вставлены металлические колпачки с припаянными выводами для поверхностного монтажа. Для защиты слоя используется лакокрасочное покрытие.

Устройство таких элементов можно понять из рисунка 2 ниже.

В большинстве моделей такая конструкция традиционно сохраняется, но сегодня существуют различные виды сопротивлений с использованием резистивного материала, устройство которых немного отличается от конструкции описанной выше.

Строение резистора

Рис. 2. Строение резистора

Современную электронную аппаратуру наполняют платы, начинённые миниатюрными деталями. Поскольку тенденция к уменьшению размеров электронных приборов сохраняется, то требования к уменьшению габаритов коснулись и резисторов. Для этих целей идеально подходят непроволочные сопротивления. Они просты в изготовлении, а их номинальные мощности хорошо согласуются с параметрами маломощных цепей.

Казалось бы, что эра проволочных резисторов постепенно уходит в прошлое. Однако это не так. Спрос на проволочные сопротивления остаётся в тех сферах, где транзисторы с металлоплёночным или с композитным резистивным слоем не справляются с мощностями электрических цепей.

Для непроволочных резисторов используются следующие резистивные материалы:

  • нихром;
  • манганин;
  • константан;
  • никелин;
  • оксиды металлов;
  • металлодиэлектрики;
  • углерод и другие материалы.

Перечисленные вещества обладают высокими показателями удельного сопротивления. Это позволяет изготавливать электронные компоненты с очень маленькими корпусами, сохраняя при этом значения номинальных величин.

Размеры и формы корпусов, проволочных выводов современных резисторов соответствуют стандартам, разработанным для автоматической сборки печатных плат. С целью надёжного соединения выводов способом пайки, выводы деталей проходят процесс лужения.

Читайте также:  Свердловский завод трансформаторного тока

Конструкция регулировочных (рис. 3) и подстроечных резисторов (рис.4) немного сложнее. Эти переменные транзисторы состоят из кольцевой резистивной пластины, по которой скользит бегунок. Перемещаясь по кругу, подвижный контакт изменяет расстояние между точками на резистивном слое, что приводит к изменению сопротивления.

Регулировочные резисторы Рис. 3. Регулировочные резисторы Подстроечные резисторы Рис. 4. Подстроечные резисторы

Принцип действия.

Работа резистора основана на действии закона Ома: I = U/R , где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление на участке цепи. Из формулы видно как зависят от величины сопротивления параметры тока и напряжения.

Подбирая резисторы соответствующего номинала, можно изменять на участках цепей величины тока и напряжения. Например, увеличивая сопротивление последовательно включённого резистора на участке цепи, можно пропорционально уменьшить силу тока.

Условно резистор можно представить себе в виде узкого горлышка на участке трубки, по которой течёт некая жидкость (см. рис. 5). На выходе из горлышка давление будет ниже, чем на его входе. Примерно, то же самое происходит и с потоком заряженных частиц – чем больше сопротивление, тем слабее ток на выходе резистора.

Принцип работы

Рис. 5. Принцип работы

Мы уже упомянули два типа резисторов, отличающиеся по конструкции: постоянные, у которых сопротивление статичное (допускается мизерное отклонение параметров при нагреве элемента) и переменные. К последним можно добавить подвид переменных сопротивлений (полупроводниковых резисторов) – нелинейные.

Сопротивление нелинейных компонентов изменяется в широких пределах под воздействием различных факторов:

  • изменения температуры (терморезисторы);
  • яркости света (фоторезисторы);
  • изменений напряжения (варисторы);
  • деформации (тензорезисторы);
  • напряжённости электрического поля (магниторезисторы);
  • от протекающего заряда (мемристоры).

За видом резистивного материала классификация может быть следующей:

  • проволочные резисторы (рис. 6);
  • композиционные;
  • металлоплёночные (рис. 7);
  • металлооксидные (характеризуются стабильностью параметров);
  • углеродные (угольный резистор);
  • полупроводниковые, с применением резистивных полупроводниковых материалов (могут быть как линейными, так и переменными).

Проволочные резисторы Рис. 6. Проволочные резисторы Постоянные плёночные SMD компонентыРис. 7. Постоянные плёночные SMD компоненты

Отличие плёночных smd компонентов от композиционных деталей состоит в способах их изготовления. Композиционные детали производятся путём прессования композитных смесей, а плёночные – путём напыления на изоляционную подложку.

В интегральных монокристаллических микросхемах методом трафаретной печати или способом напыления в вакууме создают встроенные интегральные резисторы.

По назначению сопротивления подразделяются на детали общего назначения и на компоненты специального назначения:

  • прецизионные и сверхпрецизионные (высокоточные детали с допуском отклонений параметров от 0,001% до 1%);
  • высокоомные (от десятков МОм до нескольких Том);
  • высокочастотные, способные работать с частотами до сотен МГц;
  • высоковольтные, с рабочим напряжением, достигающим десятков кВ.

Можно классифицировать детали и по другим признакам, например по типу защиты от влаги или по способу монтажа: печатный либо навесной.

Номиналы резисторов

Элементы имеют свой допуск в отклонениях номинальных сопротивлений. В соответствии с допусками номиналы резисторов разбиты на 3 ряда, которые обозначаются: Е6, Е12, и Е24.

Компоненты ряда Е6 имеют допуск отклонения ± 20%; ряда Е12 – ± 10%, а ряда Е24 – ± 5%.

Номиналы резисторов каждого ряда представлены в справочных таблицах, которые можно найти в интернете.

Маркировка

Раньше на корпусах сопротивлений проставляли номинал, ряд, мощность и серийный номер. В связи с миниатюризацией деталей перешли на цветовую маркировку. Параметры сопротивлений кодируют с помощью цветных колец (см. рис. 8).

Цветовая маркировка

Рис. 8. Цветовая маркировка

Если на корпусе присутствует 3 кольца, то первые два обозначают величину сопротивления, третье – множитель, а допустимое отклонение составляет 20%.

Если на корпусе 4 кольца, то значения первых трёх из них такие же, как в предыдущем примере, а четвёртое кольцо указывает на величину отклонения.

Пять колец: первые 3 указывают величину сопротивления, на четвёртой позиции – множитель, а на пятой – допуск.

На сверхточных деталях наносятся 6 цветовых полос: три первых указывают величину сопротивления, полоса на четвёртой позиции – множитель, а пятое кольцо — допустимое отклонение.

Каждому цвету присвоена конкретная цифра (от 0 до 9). Учитывая позицию кольца и его цвет, можно с точностью определить параметры изделия. Для этого удобно пользоваться таблицей цветов (рис. 9).

Таблица цветов

Рис. 9. Таблица цветов

В некоторых случаях вместо сопротивления используют обычные перемычки. Считается что у них нулевое сопротивление. Вместо перемычек иногда устанавливают резистор с нулевым сопротивлением (по сути та же перемычка, только адаптирована под размеры резистора). На корпус такого сопротивления наносят 1 чёрную полоску.

Маркировка SMD-резисторов

Сопротивления, предназначенные для поверхностного монтажа маркируют цифрами (см. рис. 10). Кодировка сложна для запоминания. В ней учитывается количество цифр и их позиции. Цифрами кодируют типоразмеры изделий и значения основных параметров. Для расшифровки кодов данного типа маркировки существуют справочные таблицы или калькуляторы.

Цифровая маркировка

Рис. 10. Цифровая маркировка

Код на рисунке расшифровывается так: номинальное сопротивление 120×10 6 Ом (последняя цифра показывает количество нулей, то есть степень числа 10). Резистор из ряда Е96 с допуском 1%, типоразмер 0805 либо 1206 (значения, выделенные курсивом, определяются по справочнику).

Обозначение на схемах

Традиционно резисторы на схемах обозначают в виде прямоугольника (по ГОСТ 2.728-74) или ломаной линии (рис. 12 — в основном на схема западного образца). В прямоугольнике иногда указывают мощность, используя для этого условные обозначения в виде вертикальных, косых или горизонтальных чёрточек (см. рисунок ниже):

Обозначения резисторов по гост 2.728-74

  • I = 1 Вт;
  • II = 2 Вт;
  • III = 3 Вт;
  • – = 0.5 Вт;
  • \ = 0.25 Вт;
  • \\ = 0.125 Вт.

Рис. 11. Обозначения резисторов по гост 2.728-74

Возле значка проставляют букву R и номинал резистора.

Обозначение на схемах

Рис. 12. Обозначение на схемах

В отличие от постоянных деталей, обозначение переменных резисторов имеет особенность: над прямоугольником добавляется стрелка, указывающая, что в конструкции детали есть скользящий контакт (бегунок).

Например, УГО потенциометра выгляди так:

УГО потенциометра

Типы резисторов и их обозначения

Типы резисторов и их обозначения

Характеристики и параметры

Пределы границ сопротивлений для деталей общего назначения находятся в промежутке от 10 Ом до 10 МОм. Для таких компонентов номинальная мощность рассеивания составляет 0,125 – 100 Вт.

Сопротивление высокоомных деталей составляет порядка 10 13 Ом. Такие изделия применяются в измерительных устройствах, предназначенных для малых токов. Величины номинальных мощностей на корпусах таких компонентов могут не указываться. Рабочее напряжение от 100 до 300 В.

Класс высоковольтных деталей предназначен для работы под напряжением 10 – 35 кВ. Их сопротивление достигает 10 11 Ом.

Для высокочастотных резисторов важен номинал рабочей частоты. Они способны работать на частотах свыше 10 МГц. Высокочастотные токи сильно нагревают детали. При интенсивном охлаждении номинальные мощности таких компонентов достигают величин 5, 20, 50 кВт.

В точных измерительных и вычислительных устройствах, а также в релейных системах применяются прецизионные резисторы. Они обладают высокой стабильностью параметров. Мощность рассеивания у таких деталей не превышает 2 Вт, а номинальное сопротивление лежит в пределах 1 – 10 6 Ом.

Кроме основных характеристик иногда важно знать уровень напряжений шума, зависимость сопротивления реальных резисторов от нагревания (температурный коэффициент сопротивления) и некоторые другие.

Соединение резисторов

Сопротивления можно соединять двумя способами – параллельно либо последовательно.

  • Для параллельного соединения 2 резисторов имеем: R = (R1* R2) / (R1+R2).
  • При последовательном соединении 2 резисторов – общее сопротивление определяем по формуле: R = R1 + R2.

Для расчета последовательно и параллельно соединенных резисторов удобно воспользоваться нашими калькуляторами:

Источник