Dirençler elektronikte en çok kullanılan elemanlar arasındadır. Bu isim uzun zamandır radyo amatörlerinin terminolojisinin dar çerçevesinden çıktı. Ve elektronikle en azından biraz ilgilenen herkes için, terim yanlış anlaşılmaya neden olmamalıdır.
İçerik
direnç nedir
En basit tanım şu şekildedir: direnç, içinden geçen akıma direnen bir elektrik devresinin elemanıdır. Elemanın adı Latince "resisto" - "direniyorum" kelimesinden gelir, radyo amatörleri genellikle bu kısma bu şekilde - direnç derler.
Dirençlerin ne olduğunu, dirençlerin ne için olduğunu düşünün. Bu soruların cevapları, elektrik mühendisliğinin temel kavramlarının fiziksel anlamına aşinalık anlamına gelir.
Direncin çalışma prensibini açıklamak için su boruları ile analojiyi kullanabilirsiniz.Herhangi bir şekilde borudaki su akışı engellenirse (örneğin çapı küçültülerek), iç basınç artacaktır. Bariyeri kaldırarak basıncı azaltıyoruz. Elektrik mühendisliğinde bu basınç voltaja karşılık gelir - elektrik akımının akışını zorlaştırarak devredeki voltajı artırıyor, direnci azaltıyor ve voltajı düşürüyoruz.
Borunun çapını değiştirerek suyun akış hızını değiştirebilir, elektrik devrelerinde direncini değiştirerek akım gücünü ayarlayabilirsiniz. Direnç değeri, elemanın iletkenliği ile ters orantılıdır.
Dirençli elemanların özellikleri aşağıdaki amaçlar için kullanılabilir:
- akımı gerilime veya tam tersine dönüştürmek;
- belirtilen değerini elde etmek için akan akımı sınırlamak;
- gerilim bölücülerin oluşturulması (örneğin, ölçüm cihazlarında);
- diğer özel sorunları çözmek (örneğin, radyo parazitini azaltmak).
Direncin ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu açıklamak için aşağıdaki örneği kullanabilirsiniz. Tanıdık LED'in parlaması, düşük bir akım gücünde meydana gelir, ancak kendi direnci o kadar küçüktür ki, LED doğrudan devreye yerleştirilirse, o zaman 5 V'luk bir voltajda bile, içinden akan akım izin verilen parametreleri aşacaktır. kısmından. Böyle bir yükten LED hemen başarısız olur. Bu nedenle, bu durumda amacı akımı belirli bir değerle sınırlamak olan devreye bir direnç dahildir.
Tüm dirençli elemanlar elektrik devrelerinin pasif bileşenleridir, aktif olanlardan farklı olarak sisteme enerji vermezler, sadece tüketirler.
Dirençlerin ne olduğunu anladıktan sonra türlerini, tanımlarını ve işaretlerini dikkate almak gerekir.
Direnç türleri
Direnç türleri aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:
- Düzenlenmemiş (kalıcı) - tel, kompozit, film, karbon vb.
- Ayarlanabilir (değişkenler ve düzelticiler). Düzeltici dirençler, elektrik devrelerini ayarlamak için tasarlanmıştır. Sinyal seviyelerini ayarlamak için değişken dirençli elemanlar (potansiyometreler) kullanılır.
Ayrı bir grup, yarı iletken dirençli elemanlar (termistörler, fotodirençler, varistörler vb.)
Dirençlerin özellikleri amaçlarına göre belirlenir ve imalat sırasında belirlenir. Anahtar parametreler arasında:
- Anma direnci. Bu, ohm (Ohm, kOhm, MΩ) cinsinden ölçülen elementin ana özelliğidir.
- Belirtilen nominal direncin yüzdesi olarak izin verilen sapma. İmalat teknolojisi tarafından belirlenen göstergenin olası yayılımı anlamına gelir.
- Güç kaybı, bir direncin uzun süreli yük altında dağıtabileceği maksimum güçtür.
- Direnç sıcaklık katsayısı, 1 °C sıcaklık değişimi ile bir direncin direncindeki bağıl değişimi gösteren bir değerdir.
- Çalışma voltajını sınırlayın (elektrik gücü). Bu, parçanın beyan edilen parametreleri koruduğu maksimum voltajdır.
- Gürültü karakteristiği - direnç tarafından sinyale verilen bozulma derecesi.
- Nem direnci ve ısı direnci - fazlalığı parçanın arızalanmasına neden olabilecek maksimum nem ve sıcaklık değerleri.
- Gerilim faktörü. Direncin uygulanan gerilime bağımlılığını hesaba katan bir değer.
Mikrodalga bölgesinde dirençlerin kullanılması ek özelliklere önem verir: parazitik kapasitans ve endüktans.
Yarı iletken dirençler
Bunlar, ortam parametrelerine elektrik direncine bağlı olan iki uçlu yarı iletken cihazlardır - sıcaklık, aydınlatma, voltaj vb. Bu tür parçaların üretimi için, tipini belirleyen safsızlıklarla katkılı yarı iletken malzemeler kullanılır. iletkenliğin dış etkilere bağımlılığı.
Aşağıdaki yarı iletken dirençli eleman türleri vardır:
- Hat direnci. Hafif alaşımlı bir malzemeden yapılmış olan bu eleman, geniş bir voltaj ve akım aralığında dış etkilere düşük bir direnç bağımlılığına sahiptir; en çok entegre devrelerin üretiminde kullanılır.
- Bir varistör, direnci elektrik alanının gücüne bağlı olan bir elemandır. Varistörün bu özelliği, uygulamasının kapsamını belirler: cihazların elektriksel parametrelerini stabilize etmek ve düzenlemek, aşırı gerilime karşı koruma sağlamak ve diğer amaçlar için.
- Termistör. Bu tür lineer olmayan dirençli elemanlar, sıcaklığa bağlı olarak direncini değiştirme yeteneğine sahiptir. İki tip termistör vardır: direnci sıcaklıkla azalan termistör ve direnci sıcaklıkla artan termistör. Termistörler, sıcaklık süreci üzerinde sürekli kontrolün önemli olduğu yerlerde kullanılır.
- Fotodirenç. Bu cihazın direnci, bir ışık akısının etkisi altında değişir ve uygulanan voltaja bağlı değildir.Üretimde kurşun ve kadmiyum kullanılmaktadır, bazı ülkelerde çevresel nedenlerle bu parçaları kullanmayı reddetme nedeni budur. Bugün, fotodirençler, benzer düğümlerde kullanılan fotodiyotlara ve fototransistörlere göre daha düşüktür.
- Gerinim ölçer. Bu eleman, dış mekanik etkiye (deformasyon) bağlı olarak direncini değiştirebilecek şekilde tasarlanmıştır. Mekanik hareketi elektrik sinyallerine dönüştüren birimlerde kullanılır.
Lineer dirençler ve varistörler gibi yarı iletken elemanlar, dış etkenlere zayıf bir bağımlılık derecesi ile karakterize edilir. Gerinim ölçerler, termistörler ve fotodirençler için özelliklerin darbeye bağımlılığı güçlüdür.
Diyagramdaki yarı iletken dirençler, sezgisel sembollerle gösterilir.
Devredeki direnç
Rus devrelerinde, sabit dirençli elemanlar genellikle beyaz bir dikdörtgen olarak, bazen de üzerinde R harfi ile gösterilir. Yabancı devrelerde, üstünde benzer bir R harfi bulunan bir “zikzak” simgesi şeklinde bir direnç tanımını bulabilirsiniz. Parçanın herhangi bir parametresi cihazın çalışması için önemliyse, bunu şemada belirtmek gelenekseldir.
Güç, bir dikdörtgen üzerindeki çizgilerle gösterilebilir:
- 2 W - 2 dikey çizgi;
- 1 W - 1 dikey çizgi;
- 0,5 W - 1 uzunlamasına çizgi;
- 0,25 W - bir eğik çizgi;
- 0.125 W - iki eğik çizgi.
Şemadaki gücün Romen rakamlarıyla belirtilmesine izin verilir.
Değişken dirençlerin tanımı, dikdörtgenin üzerinde bir ok bulunan ve ayar olasılığını simgeleyen ek bir çizginin varlığı ile ayırt edilir, sayılar pin numaralandırmasını gösterebilir.
Yarı iletken dirençler aynı beyaz dikdörtgenle gösterilir, ancak kontrol eyleminin türünü belirten bir harfle (U - bir varistör için, P - bir gerinim ölçer için, t - bir termistör için) eğik bir çizgiyle (foto dirençler hariç) üstü çizilir ). Fotodirenç, ışığı simgeleyen iki okun işaret ettiği bir daire içinde bir dikdörtgen ile gösterilir.
Direncin parametreleri, akan akımın frekansına bağlı değildir, bu, bu elemanın DC ve AC devrelerinde (hem düşük hem de yüksek frekanslar) eşit şekilde çalıştığı anlamına gelir. Bir istisna, doğası gereği endüktif olan ve yüksek ve mikrodalga frekanslarında radyasyon nedeniyle enerji kaybedebilen tel sargılı dirençlerdir.
Elektrik devresinin özelliklerine bağlı olarak dirençler paralel ve seri olarak bağlanabilir. Farklı devre bağlantıları için toplam direnci hesaplama formülleri önemli ölçüde farklıdır. Seri bağlandığında, toplam direnç, devreye dahil olan elemanların değerlerinin basit toplamına eşittir: R \u003d R1 + R2 + ... + Rn.
Paralel bağlandığında toplam direnci hesaplamak için elemanların değerlerinin karşılıklarını toplamak gerekir. Bu, aynı zamanda son değerin tam tersi olan bir değerle sonuçlanacaktır: 1/R = 1/R1+ 1/R2 + ... 1/Rn.
Paralel bağlı dirençlerin toplam direnci, en küçüğünden daha az olacaktır.
mezhepler
Direnç elemanları için "nominal direnç aralığı" adı verilen standart direnç değerleri vardır. Bu seriyi oluşturma yaklaşımı şu değerlendirmeye dayanmaktadır: değerler arasındaki adım, izin verilen sapmayı (hatayı) kapsamalıdır. Örnek - elemanın değeri 100 ohm ve tolerans %10 ise, serideki bir sonraki değer 120 ohm olacaktır.Böyle bir adım, gereksiz değerlerden kaçınmayı sağlar, çünkü komşu mezhepler, hata yayılmasıyla birlikte, aralarındaki tüm değer aralığını pratik olarak kapsar.
Üretilen dirençler, toleransları farklı olan seriler halinde birleştirilir. Her serinin kendi nominal serisi vardır.
Seriler arasındaki farklar:
- E 6 - tolerans %20;
- E 12 - tolerans %10;
- E 24 - tolerans %5 (bazen %2);
- E 48 - tolerans %2;
- E 96 - tolerans %1;
- E 192 - %0,5 tolerans (bazen %0,25, %0,1 ve daha düşük).
En yaygın olarak kullanılan E 24 serisi 24 direnç değeri içerir.
İşaretleme
Direnç elemanının boyutu, yayılma gücü ile doğrudan ilişkilidir, ne kadar yüksekse, parçanın boyutları da o kadar büyük olur. Diyagramlarda herhangi bir sayısal değeri belirtmek kolaysa, ürünlerin işaretlenmesi zor olabilir. Elektronik üretimindeki minyatürleştirme eğilimi, hem paket üzerine bilgi yazmanın hem de okumanın karmaşıklığını artıran daha küçük ve daha küçük bileşenlere olan ihtiyacı artırıyor.
Rus endüstrisindeki dirençlerin tanımlanmasını kolaylaştırmak için alfanümerik işaretleme kullanılır. Direnç şu şekilde gösterilir: sayılar yüz değerini gösterir ve harf ya sayıların arkasına (ondalık değerler durumunda) ya da önüne (yüzlerce) yerleştirilir. Değer 999 ohm'dan küçükse, sayı harfsiz uygulanır (veya R veya E harfleri durabilir). Değer kOhm olarak gösteriliyorsa, sayının arkasına K harfi konur, M harfi MΩ cinsinden değere karşılık gelir.
Amerikan dirençlerinin dereceleri üç hane ile gösterilir. Bunlardan ilk ikisi mezhebi, üçüncüsü - değere eklenen sıfırların (onlar) sayısını varsayar.
Elektronik bileşenlerin robotik üretiminde, uygulanan semboller genellikle parçanın panoya bakan tarafında yer alır ve bu da bilgilerin okunmasını imkansız hale getirir.
Renk kodlaması
Parça parametreleri hakkındaki bilgilerin herhangi bir taraftan okunabilir kalmasını sağlamak için, boya dairesel şeritler halinde uygulanırken renkli işaretleme kullanılır. Her rengin kendi sayısal değeri vardır. Ayrıntılardaki şeritler sonuçlardan birine daha yakın yerleştirilir ve soldan sağa doğru okunur. Parçanın küçük boyutu nedeniyle, renk işaretini bir sonuca kaydırmak mümkün değilse, ilk şerit diğerlerinden 2 kat daha geniş yapılır.
% 20'lik izin verilen bir hataya sahip elemanlar üç satırla gösterilir,% 5-10'luk bir hata için 4 satır kullanılır. En doğru dirençler 5-6 satır kullanılarak gösterilir, bunlardan ilk 2'si parça derecesine karşılık gelir. 4 şerit varsa, üçüncüsü ilk iki şerit için ondalık çarpanı gösterir, dördüncü satır doğruluk anlamına gelir. 5 bant varsa, üçüncüsü üçüncü değerdir, dördüncüsü göstergenin derecesidir (sıfır sayısı) ve beşincisi doğruluktur. Altıncı satır, direnç sıcaklık katsayısını (TCR) ifade eder.
Dört şeritli bir işaretleme durumunda, altın veya gümüş şeritler her zaman en sonda gelir.
Tüm işaretler karmaşık görünüyor, ancak işaretleri hızlı bir şekilde okuma yeteneği deneyimle geliyor.
Benzer makaleler:
