Rezistory – typy a symboly na schématech

Rezistor je prvek elektrického obvodu, který působí jako aktivní odpor vůči elektrickému proudu. V elektronických zařízeních se používají k vytvoření požadovaného provozního režimu aktivních a nelineárních prvků obvodu. Diskrétní rezistory (navržené jako samostatné součásti) se klasifikují podle účelu, typu voltampérové charakteristiky, způsobu instalace, povahy změny odporu v závislosti na okolní teplotě, konstrukce, materiálu, technologie výroby.

Z praktického hlediska jsou nejdůležitějšími parametry konvenčního rezistoru jeho jmenovitá hodnota odporu a jmenovitý tepelný výkon, který může být rozptýlen po dlouhou dobu bez významných změn charakteristik a integrity struktury.

V Rusku jsou akceptovány následující principy grafického označení rezistorů v diagramech:

Pevný rezistor bez indikace jmenovitý ztrátový výkon.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 0,05 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 0,125 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 0,25 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 0,5 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 1 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 2 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 5 W.
Jmenovitý pevný rezistor ztrátový výkon 10 W.

Klasifikace rezistorů.

Rezistory, stejně jako některé jiné elektronické součástky, lze podle jejich účelu rozdělit do dvou skupin.
1. Univerzální rezistory.
Převážná část rádiových součástek vyráběných na světě jsou rezistory pro všeobecné použití. Elektronické obvody převážné většiny domácích spotřebičů širokého použití (počítače, televizory, hudební centra atd.) jsou sestaveny s použitím takových rezistorů. Rezistory stejné jmenovité hodnoty mají rozpětí odporů. Hodnota možné odchylky od jmenovité hodnoty se udává v procentech a nazývá se přesnost. Rezistory pro všeobecné použití se vyrábějí s přesností ±20 %, ±10 %, ±5 %.

2. Rezistory pro speciální účely — používané v elektronických obvodech malých a unikátních průmyslových zařízení, zařízení pro vědecké laboratoře, v kosmické a vojenské oblasti. Jedná se o vysokoohmové rezistory s hodnotou odporu až desítek Gohmů, vysokonapěťové rezistory — určené pro práci s napětím řádově desítek kilovoltů, přesné rezistory — s jmenovitou přesností až setin procenta.
Vysokofrekvenční rezistory mají velmi nízké hodnoty vlastní indukčnosti a kapacity a používají se pro zařízení pracující na frekvencích nad 1 GHz.

Pevné rezistory.

jméno – pevné odpory, mluví samo za sebe – hodnota jejich jmenovitého odporu se během jejich provozu nemění (neměla by se měnit).
Konstrukce a materiály.
1. Drátové rezistory – konstrukčně se skládají z drátu vyrobeného z kovu nebo slitiny s vysokým měrným odporem, navinutého na rámu, obvykle keramickém. Nevýhodou těchto rezistorů je poměrně velká vlastní indukčnost, výhodou je vysoká přesnost jmenovité hodnoty.

Filmové kovové rezistory se vyrábějí stříkáním kovu s vysokým měrným odporem na keramický podklad.
Je to nejběžnější typ rezistoru.

Uhlíkové rezistory. Existují filmové a objemové. Je použit grafit s vysokým odporem.

Integrální rezistor je polovodič. V závislosti na stupni dopování jsou polovodiče schopny měnit hodnotu měrného odporu ve velmi širokých mezích.
Hlavní nevýhodou takových rezistorů je vysoká nelinearita voltampérové charakteristiky.
Používají se v integrovaných obvodech, kde je nemožné nebo technologicky neproveditelné použít jiné typy rezistorů.

Variabilní rezistory.

Strukturálně se proměnné rezistory skládají z vodivého povrchu se dvěma ohmickými kontakty, v podstatě z otevřeného plochého konstantního rezistoru, drátu nebo uhlíku, a kontaktu, který se po něm posouvá – sběrače proudu.

Elektrický odpor proměnného rezistoru lze plynule měnit od nuly do jmenovité hodnoty. Toho se dosáhne pohybem posuvného kontaktu podél vodivého povrchu.

Obrázek níže znázorňuje proměnný rezistor bez zadního krytu a jeho schematický symbol.

Účelem trimrových rezistorů je přesné nastavení provozních režimů elektronických zařízení. Navíc se poloha nastavení obvykle nemění po celou dobu další životnosti zařízení. Proto je zařízení s posuvným kontaktem uzpůsobeno pro nastavení pomocí šroubováku a na pevnost vodivé vrstvy nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky.

Nastavovací rezistory jsou určeny pro běžné použití – například ke změně úrovně hlasitosti zařízení přenášejících zvuk.
Jejich mechanické vlastnosti musí splňovat speciální požadavky – vodivá vrstva, po které se sběrač proudu posouvá, musí být obzvláště odolná vůči mechanickému nárazu. Pohon pro pohyb posuvného kontaktu je pro větší snadnost použití vybaven prodlouženou rukojetí.

Existují určité číselné řady, podle kterých se hodnoty odporu nastavují v hromadné výrobě. Řada E6 1,0 1,5 2,2 3,3 4,7 6,8.
Z těchto čísel se vybírají první dvě číslice jmenovité hodnoty rezistoru řady E6. Rezistor této řady může mít například 2,2 kOhm nebo 22 Ohm, nebo 2,2 mOhm.
Používají se také řady E12 a E24. Řada E12 — 1,0 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 5,6 6,8 8,2
Řada E24 – 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1
Rezistory vyráběné průmyslem se také vyznačují určitou hodnotou maximálního rozptýleného výkonu (vyrábějí se rezistory s výkonem 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W, 2 W, 5 W)

Číslové a písmenné značení rezistorů

Barevně kódované rezistory.

Předpokládá se, že použití barevného značení má oproti alfanumerickému značení řadu výhod. Je snazší aplikovat jmenovité hodnoty na rezistory obzvláště miniaturní velikosti, implementovat automatizaci montáže atd. Podle osobního názoru autora, pokud potřebujete vědět pouze Odpor takového rezistoru můžete jednoduše změřit pomocí multimetru (doporučuji ho).
Barevné označení však kromě jmenovitého odporu rezistoru obsahuje i další informace.
Takže: Nejprve je nutné určit, od kterého konce rezistoru se mají pruhy počítat. U rezistorů sovětského typu je první pruh posunut blíže k okraji. U moderních rezistorů se čtyřpásmovým značením je stříbrný nebo zlatý pruh umístěn na konci řady, což označuje přesnost 10 %, respektive 5 %.

U rezistorů s přesností 20 % se používá tříproužkové značení. U velmi přesných rezistorů se používá pětiproužkové nebo šestiproužkové značení. První dva proužky označují první dvě číslice jmenovité hodnoty. Pokud jsou 3 nebo 4 proužky, třetí proužek označuje multiplikátor, kterým se vynásobí dvouciferné číslo označené prvními dvěma proužky.

Pokud jsou přítomny 4 proužky, poslední z nich udává přesnost rezistoru. Pokud je přítomno 5 proužků, první tři proužky označují první tři číslice hodnoty odporu, čtvrtý je desetinný násobitel a pátý je přesnost.

Pokud je přítomna šestá páska, může udávat buď teplotní koeficient, nebo spolehlivost rezistoru v procentech na tisíc hodin provozu. V druhém případě by měla být znatelně širší než ostatních pět pásek. Šestá páska, pokud je přítomna, udává teplotní koeficient odporu (TCR). Pokud je tato páska 1,5krát širší než ostatní, udává spolehlivost rezistoru (% poruch na 1000 hodin provozu).

Barevné kódování rezistorů

Například, pokud je rezistor označen čtyřmi pruhy: červeným, černým, červeným a stříbrným, pak první dva pruhy znamenají 20, třetí 100 a čtvrtý přesnost – 10 %. To znamená, že odpor rezistoru je 20 x 100 Ohm = 2 kOhm, přesnost ±10 %.

Každý, kdo pracuje s elektronikou, nebo někdy viděl elektronický obvod, ví, že téměř žádné elektronické zařízení se neobejde bez rezistorů.

Funkce rezistoru v obvodu může být zcela odlišná: omezení proudu, dělení napětí, ztrátový výkon, omezení doby nabíjení nebo vybíjení kondenzátoru v RC obvodu atd. Tak či onak každá z těchto funkcí rezistoru je možné díky hlavní vlastnosti rezistoru – jeho aktivnímu odporu.

Samotné slovo „rezistor“ je ruskojazyčné čtení anglického slova „rezistor“, které zase pochází z latinského „resisto“ – odolávám. V elektrických obvodech se používají pevné a proměnné rezistory a předmětem tohoto článku bude přehled hlavních typů pevných rezistorů, které se tak či onak nacházejí v moderních elektronických zařízeních a jejich obvodech.

Maximální ztrátový výkon rezistoru

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 ještě více, až 1 kW (rezistory pro speciální aplikace).

Tato klasifikace není náhodná, protože v závislosti na účelu rezistoru v obvodu a na podmínkách, ve kterých musí rezistor pracovat, by výkon rozptýlený na něm neměl vést ke zničení samotné součásti a součástí umístěných v blízkosti, tj. , v extrémních případech by se měl rezistor při průchodu proudem zahřívat a být schopen odvádět teplo.

Například cementem plněný keramický odpor SQP-5 (5 wattů) s nominální hodnotou 100 Ohmů se zahřeje na více než 22 °C i při 200 voltech stejnosměrného napětí přivedeného na jeho svorky po dlouhou dobu, a to je třeba vzít v úvahu.

Je tedy lepší zvolit rezistor požadované hodnoty, řekněme stejných 100 ohmů, ale s rezervou maximálního ztrátového výkonu, řekněme 10 wattů, který se za normálních podmínek chlazení nezahřeje nad 100 ° C – to bude být méně nebezpečné pro elektronické zařízení.

Na deskách plošných spojů dnes najdeme i SMD rezistory pro povrchovou montáž s maximálním ztrátovým výkonem 0,062 až 1 watt. Takové odpory, stejně jako výstupní odpory, jsou vždy brány s výkonovou rezervou. Například ve 12voltovém obvodu můžete pro zvýšení potenciálu na zápornou sběrnici použít 100 kOhm SMD odpor velikosti 0402. Nebo výstupní odpor 0,125 W, protože ztrátový výkon bude desítkykrát větší. od maximálního přípustného.

Drátové a bezdrátové rezistory, přesnost rezistorů

Rezistory se používají pro různé účely. Není vhodné např. umisťovat drátový rezistor do vysokofrekvenčního obvodu, ale pro průmyslovou frekvenci 50 Hz nebo pro obvod s konstantním napětím drátový odpor stačí.

Drátové rezistory se vyrábějí navinutím manganinového, nichromového nebo konstantanového drátu kolem keramického nebo práškového rámu.

Vysoký měrný odpor těchto slitin umožňuje získat požadovanou hodnotu rezistoru, avšak i přes bifilární vinutí zůstává parazitní indukčnost součástky stále vysoká, a proto nejsou drátové rezistory vhodné pro vysokofrekvenční obvody.

Bezdrátové rezistory nejsou vyrobeny z drátu, ale z vodivých filmů a směsí na bázi dielektrického pojiva. Existují tedy tenkovrstvé (na bázi kovů, slitin, oxidů, kov-dielektrika, uhlík a bor uhlík) a kompozitní (film s anorganickým dielektrikem, objem a film s organickým dielektrikem).

Bezdrátové rezistory jsou často vysoce přesné rezistory, které se vyznačují vysokou stabilitou parametrů a jsou schopny pracovat na vysokých frekvencích, ve vysokonapěťových obvodech a uvnitř mikroobvodů.

Rezistory se v zásadě dělí na rezistory pro všeobecné použití a odpory pro speciální účely. Rezistory pro všeobecné použití jsou k dispozici v hodnotách od zlomků ohmů do deseti megaohmů. Rezistory pro speciální účely mohou být dimenzovány od desítek megaohmů do jednotek teraohmů a jsou schopny pracovat při napětí 600 voltů nebo více.

Speciální vysokonapěťové rezistory jsou schopny pracovat ve vysokonapěťových obvodech s napětím desítek kilovoltů. Vysokofrekvenční jsou schopny pracovat na frekvencích až několik megahertzů, protože mají extrémně malé vlastní kapacity a indukčnosti. Přesnost a ultrapřesnost se liší v přesnosti jmenovitých hodnot od 0,001 % do 1 %.

Hodnoty a označení rezistorů

Rezistory jsou k dispozici v různých hodnotách a existují tzv. odporové řady, například rozšířená řada E24. Obecně mají rezistory šest standardizovaných řad: E6, E12, E24, E48, E96 a E192. Číslo za písmenem „E“ v názvu řady odráží počet hodnot nominálních hodnot na desetinný interval a v E24 je těchto hodnot 24.

Hodnota odporu je označena číslem z řady vynásobeným 10 na mocninu n, kde n je záporné nebo kladné celé číslo. Každý řádek je charakterizován svou vlastní povolenou odchylkou.

Barevné značení výstupních rezistorů ve formě čtyř nebo pěti pruhů je již dlouho tradiční. Čím více pruhů, tím vyšší přesnost. Na obrázku je znázorněn princip barevného značení rezistorů se čtyřmi a pěti pásy.

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. Chcete-li označit bod v desetinném zlomku, vložte na jeho místo písmeno R. Označení 473 znamená 47 vynásobené 10 na 3, tedy 47×1000 = 47 kOhm.

SMD rezistory od velikosti 0805 s tolerancí 1% mají čtyřmístné označení, kde první tři jsou mantisa (číslo, které se má vynásobit) a čtvrtá je mocnina 10, kterou by mantisa měla vynásobte, abyste získali nominální hodnotu. Takže 4701 znamená 470×10 = 4,7 kOhm. Chcete-li označit bod v desetinném zlomku, vložte na jeho místo písmeno R.

Dvě čísla a jedno písmeno jsou použity v označení SMD rezistorů velikosti 0603. Čísla jsou kódem pro definici mantisy a písmena jsou kódem pro exponent čísla 10 – druhý násobitel. 12D znamená 130×1000 = 130 kOhm.

Označení rezistorů na schématech

Na diagramech jsou rezistory označeny bílým obdélníkem se štítkem a štítek někdy obsahuje jak informace o hodnotě odporu, tak informace o jeho maximálním ztrátovém výkonu (pokud je to pro dané elektronické zařízení kritické). Místo tečky v desetinném zlomku obvykle dávají písmena R, K, M – pokud znamenají Ohm, kOhm a MOhm, resp. 1R0 – 1 Ohm; 4K7 – 4,7 kOhm; 2M2 – 2,2 MOhm atd.

Častěji jsou v obvodech a na deskách rezistory jednoduše očíslovány R1, R2 atd. a průvodní dokumentace k obvodu nebo desce poskytuje seznam součástek podle těchto čísel.

Pokud jde o výkon rezistoru, na schématu může být uveden doslova, například 470/5W – to znamená 470 Ohmů, 5W rezistor nebo se symbolem v obdélníku. Pokud je obdélník prázdný, pak odpor není příliš výkonný, to znamená 0,125 – 0,25 wattů, pokud mluvíme o výstupním odporu nebo maximálně o velikosti 1210, pokud je vybrán odpor SMD.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Zjednodušte si výpočty elektrických obvodů, parametrů zařízení a dalších elektrotechnických úkolů s touto praktickou aplikací: Online kalkulačka elektrotechniky

Rozvíjejte své profesní dovednosti:

Vyberte si vhodný formát a témata!