저항기의 종류
저항은 모든 전자 부품 중에서 가장 기본적이고 일반적으로 사용되는 부품으로, 거의 당연한 것으로 여겨지지만 회로 내에서 중요한 역할을 합니다.
매우 작은 표면 실장 칩 저항기부터 대형 권선형 전력 저항기까지 전자 장치 제조업체가 선택할 수 있는 다양한 유형의 저항기 가 있습니다.
전기 또는 전자 회로 내에서 저항기의 주요 역할은 "저항"(따라서 저항기 라는 이름 ), 구성되는 전도성 물질의 유형을 사용하여 전자(전류)의 흐름을 조절하거나 설정하는 것입니다. 저항기는 다양한 직렬 및 병렬 조합으로 함께 연결되어 회로 내에서 전압 강하기, 전압 분배기 또는 전류 제한기 역할을 할 수 있는 저항기 네트워크를 형성할 수도 있습니다.
일반적인 저항기
저항기는 "수동 장치"라고 불리는 것입니다. 즉, 전원이나 증폭 소스가 없지만 저항기를 통과하는 전압 또는 전류 신호를 감쇠하거나 감소시키는 역할만 합니다. 이러한 감쇠로 인해 저항기가 전자 흐름에 저항하므로 전기 에너지가 열의 형태로 손실됩니다.
그러면 전류가 흐르기 위해서는 저항의 두 단자 사이에 전위차가 필요합니다. 이 전위차는 손실된 에너지의 균형을 유지합니다. DC 회로에 사용되는 경우 저항기 전압 강하라고도 하는 전위차는 회로 전류가 저항기를 통해 흐를 때 단자 전체에서 측정됩니다.
대부분의 저항 유형은 옴의 법칙을 따르기 때문에 전류가 흐를 때 자체적으로 전압 강하를 생성하는 선형 장치이며, 저항 값에 따라 전류 또는 전압 값이 달라집니다. 이는 전류 흐름이나 생성된 전압을 제어하거나 줄임으로써 전자 회로에서 매우 유용할 수 있으며 전압-전류 및 전류-전압 변환기를 생성할 수 있습니다.
수천 가지의 다양한 유형의 저항기가 있으며 특정 특성과 정확도가 높은 안정성, 고전압, 고전류 등과 같은 특정 응용 분야에 적합하거나 범용 저항기로 사용되기 때문에 다양한 형태로 생산됩니다. 특성은 문제가 적습니다.
겸손한 저항기와 관련된 몇 가지 일반적인 특성은 다음과 같습니다. 온도 계수, 전압 계수, 소음, 주파수 응답, 전력 및 저항 온도 등급, 물리적 크기 및 신뢰성 .
모든 전기 및 전자 회로 다이어그램 및 회로도에서 고정 값 저항기에 가장 일반적으로 사용되는 기호는 저항 값이 Ohms, Ω 단위로 제공되는 "지그재그" 유형 라인 기호입니다 . 저항기는 1Ω 미만( <1Ω )부터 수천만 Ω( >10MΩ )을 훨씬 넘는 고정 저항 값을 갖습니다.
고정 저항기는 단일 저항 값(예: 100Ω) 만 갖지만 가변 저항기(전위차계)는 0과 최대값 사이에서 무한한 수의 저항 값을 제공할 수 있습니다.
표준 저항기 기호
저항기의 회로도 및 전기 도면에 일반적으로 사용되는 기호는 "지그재그" 유형의 선이나 직사각형 상자일 수 있습니다.
모든 최신 고정 값 저항기는 네 가지 광범위한 그룹으로 분류될 수 있습니다.
- 탄소 구성 저항기 – 탄소 먼지 또는 흑연 페이스트로 제작되었으며 낮은 와트 값
- 필름 또는 서멧 저항기 – 전도성 금속 산화물 페이스트로 제작되었으며 와트 값이 매우 낮습니다.
- 권선형 저항기 - 방열판 장착용 금속 본체, 매우 높은 전력 정격
- 반도체 저항기 - 고주파/정밀 표면 실장형 박막 기술
각 그룹마다 서로 다른 구성 스타일을 갖춘 매우 다양한 고정 및 가변 저항기 유형이 있으며 각 유형은 다른 유형에 비해 고유한 특성, 장점 및 단점을 가지고 있습니다. 모든 유형을 포함하면 이 섹션이 매우 커질 것이므로 가장 일반적으로 사용되고 쉽게 사용할 수 있는 범용 유형의 저항기로 제한하겠습니다.
저항의 구성 유형
탄소 저항기는 가장 일반적인 유형의 합성 저항기 입니다 . 탄소 저항기는 전기 및 전자 회로에 사용되는 저렴한 범용 저항기입니다. 저항성 요소는 미세하게 분쇄된 탄소 먼지 또는 흑연(연필심과 유사)과 비전도성 세라믹(점토) 분말의 혼합물로 제조되어 모두 함께 결합됩니다.
탄소 저항기
탄소 먼지와 세라믹(도체와 절연체)의 비율은 혼합물의 전체 저항 값을 결정하며, 탄소 비율이 높을수록 전체 저항은 낮아집니다. 혼합물은 금속 와이어 또는 리드가 각 끝에 부착되어 그림과 같이 전기 연결을 제공하는 원통형 모양으로 성형된 후 외부 절연 재료로 코팅되고 저항 값을 표시하기 위해 색상으로 구분된 표시가 됩니다.
탄소 저항기
탄소 복합 저항기 는 인덕턴스가 낮아 고주파 애플리케이션에 이상적이지만 뜨거울 때 소음과 안정성이 저하될 수 있는 중저형 전력 저항기입니다. 탄소 복합 저항기에는 일반적으로 "CR" 표기(예: CR10kΩ )가 붙고 E6 ( ± 20% 허용 오차(정확도)), E12 ( ± 10% 허용 오차) 및 E24 ( ± 5% 허용 오차) 패키지로 제공됩니다 . 정격은 0.250 또는 1/4 와트에서 최대 5 와트까지입니다.
탄소 복합 저항기 유형은 제조 비용이 매우 저렴하므로 전기 회로에 일반적으로 사용됩니다. 그러나 제조 공정으로 인해 탄소 유형 저항기는 허용 오차가 매우 크므로 보다 정밀하고 높은 값의 저항을 위해 필름 유형 저항기가 대신 사용됩니다.
필름형 저항기
일반적인 용어 " 필름 저항기 "는 금속 필름(Metal Film) , 탄소 필름(Carbon Film) 및 금속 산화물 필름( Metal Oxide Film) 저항기 유형으로 구성되며, 일반적으로 니켈과 같은 순수 금속이나 주석 산화물과 같은 산화막을 절연 세라믹 막대에 증착하여 만듭니다. 또는 기판.
필름 저항기
저항기의 저항 값은 증착된 필름의 원하는 두께를 증가시켜 "후막 저항기" 또는 "박막 저항기"라는 이름을 부여하여 제어됩니다.
일단 증착되면 레이저를 사용하여 이 필름에 고정밀 나선형 나선형 홈 유형 패턴을 절단합니다. 필름을 자르면 전도성 또는 저항성 경로가 증가하는 효과가 있습니다. 마치 긴 직선 와이어를 코일로 만드는 것과 같습니다.
이 제조 방법을 사용하면 단순한 탄소 구성 유형에 비해 훨씬 더 정밀한 저항 허용 오차(1% 이하)가 가능합니다. 저항기의 허용 오차는 권장 값(즉, 100옴)과 실제 제조된 값(즉, 103.6옴) 간의 차이이며 백분율(예: 5%, 10% 등)로 표시됩니다. 이 예에서는 실제 허용오차는 3.6%이다. 또한 필름 유형 저항기는 다른 유형에 비해 훨씬 더 높은 최대 저항 값을 달성하며 10MΩ (1000만 옴)을 초과하는 값도 사용할 수 있습니다.
필름 저항기
금속 필름 저항기는 탄소 등가물보다 온도 안정성이 훨씬 뛰어나고 소음이 낮으며 일반적으로 고주파 또는 무선 주파수 애플리케이션에 더 좋습니다. 금속 산화물 저항기는 동등한 금속 필름 저항기보다 훨씬 더 높은 온도 정격으로 더 나은 높은 서지 전류 성능을 제공합니다.
일반적으로 후막 저항기로 알려진 또 다른 유형의 필름 저항기 는 Cermet 이라고 불리는 훨씬 더 두꺼운 CER amic 및 MET al 의 전도성 페이스트를 알루미나 세라믹 기판에 증착하여 제조됩니다 . 서멧 저항기는 금속 필름 저항기와 유사한 특성을 가지며 일반적으로 소형 표면 실장 칩 유형 저항기, PCB용 단일 패키지 및 고주파 저항기용 다중 저항기 네트워크를 만드는 데 사용됩니다. 이 제품은 온도 안정성이 좋고 잡음이 적으며 전압 정격이 좋지만 서지 전류 특성이 낮습니다.
금속 필름 저항기 에는 탄소 필름 유형의 경우 "MFR" 표기법(예: MFR100kΩ ) 및 CF가 접두어로 붙습니다 . 금속 필름 저항기 는 전력 정격이 0.05( 1 / 20일) 최대 1/2와트. 일반적으로 필름 저항기, 특히 금속 필름 저항기는 정밀 저전력 부품입니다.
권선형 저항기
권선 저항기( Wirewound Resistor) 라고 하는 또 다른 유형의 저항기는 얇은 금속 합금 와이어(니크롬) 또는 이와 유사한 와이어를 위의 필름 저항기와 유사한 나선형 나선 형태의 절연 세라믹 포머에 감아 만들어집니다.
권선 저항기
이러한 유형의 저항기는 일반적 으로 와이어 게이지와 전자의 권선 수로 인해 매우 낮은 옴 고정밀 값( 0.01Ω ~ 100kΩ )으로만 사용 가능하므로 측정 회로 및 휘트스톤 브리지 유형 애플리케이션에 사용하기에 이상적입니다. .
또한 정격 전력이 300W를 초과하는 동일한 저항 값의 다른 저항기보다 훨씬 높은 전류를 처리할 수 있습니다. 이 고전력 저항기는 핀이 부착된 알루미늄 방열판 본체에 성형되거나 압착되어 전체 표면적을 늘려 열 손실과 냉각을 촉진합니다.
이러한 특수한 유형의 저항기는 생성된 열을 더욱 분산시키기 위해 방열판이나 금속판에 물리적으로 장착되도록 설계되었기 때문에 "섀시 장착 저항기"라고 합니다. 방열판에 저항기를 장착하면 전류 전달 능력이 더욱 향상됩니다.
또 다른 유형의 권선 저항기는 전력 권선 저항기 입니다 . 이는 일반적으로 저항 뱅크 또는 DC 모터/서보 제어 및 동적 제동 응용 분야에 사용하기 위해 유리질 또는 유리 에폭시 에나멜로 코팅된 고온, 고전력 비유도 저항 유형입니다. 저전력 공간이나 캐비닛 히터로도 사용할 수 있습니다.
비유도 저항선은 합금선이 뜨거울 때 움직이지 않도록 운모로 덮인 세라믹 또는 도자기 튜브에 감겨 있습니다. 권선 저항기는 다양한 저항 및 전력 등급으로 제공되며, 전력 권선 저항기의 주요 용도는 전기 화재의 전기 가열 요소에 있으며, 이를 통해 흐르는 전류를 열로 변환하며 각 요소는 최대 1000W를 소산합니다. 1kW)의 에너지를 제공합니다.
표준 권선 저항기의 와이어는 저항기 본체 내부의 코일에 감겨져 있기 때문에 인덕터처럼 작용하여 저항뿐만 아니라 인덕턴스도 갖게 됩니다. 이는 특히 더 큰 크기의 저항기에서 고주파수에서 위상 변이를 생성하여 AC 회로에서 저항기가 작동하는 방식에 영향을 미칩니다. 저항기 및 리드의 실제 저항 경로 길이는 "겉보기" DC 저항과 직렬로 연결된 인덕턴스에 기여하여 전체 임피던스 경로가 ZΩ 이 됩니다 .
임피던스( Z )는 저항( R )과 인덕턴스( X ) 의 결합 효과로 , 옴 단위로 측정되며 직렬 AC 회로의 경우 Z 2 = R 2 + X 2 로 표시됩니다 .
AC 회로에 사용될 때 이 인덕턴스 값은 주파수(유도성 리액턴스, X L = 2πfL )에 따라 변경되므로 저항기의 전체 값도 변경됩니다. 유도성 리액턴스는 주파수에 따라 증가하지만 DC(제로 주파수)에서는 0입니다. 그러면 권선형 저항기를 저항기 전체의 주파수가 변하는 AC 또는 증폭기 유형 회로에서 설계하거나 사용해서는 안 됩니다. 그러나 특수 비유도 권선 저항기도 사용할 수 있습니다.
권선 저항기
권선 저항기 유형에는 "WH" 또는 "W" 표기(예: WH10Ω )가 앞에 붙고 WH 알루미늄 클래드 패키지(±1%, ±2%, ±5% 및 ±10% 공차) 또는 W 유리체 패키지 로 제공됩니다. 전력 정격이 1W~300W 이상인 에나멜 패키지(±1%, ±2% 및 ±5% 공차).
저항기 유형 요약
요약하자면, 저비용, 큰 허용 오차, 범용 탄소형 저항기부터 낮은 허용 오차, 고비용, 정밀 필름 저항기, 고출력, 권선형 세라믹 저항기에 이르기까지 다양한 유형의 저항기가 있습니다. 저항기는 특정 경로를 통한 전류 흐름을 조절, 방해 또는 설정하거나 전기 회로에서 전압 감소를 부과할 수 있습니다.
저항기의 저항 값, 즉 전류 흐름을 제한하는 능력은 각각 1옴 미만부터 수백만 옴(메가옴)까지 범위의 옴( Ω ) 단위로 측정됩니다. 저항은 고정된 값(예: 100Ω, 100Ω )이거나 0 ~ 100Ω 과 같이 가변적 일 수 있습니다 .
저항기는 DC에서 매우 높은 주파수까지의 공급 주파수에 관계없이 항상 동일한 저항 값을 가지며 모든 저항기에는 한 가지 공통점이 있습니다. 회로의 옴 저항 값은 본질적으로 항상 양수이며 결코 음수가 아닙니다.
전기 또는 전자 회로 내에서 저항기의 사용 및 적용은 하나 이상의 저항기 유형을 사용하여 설계된 거의 모든 전자 회로에서 광범위하고 다양합니다. 저항은 일반적으로 전류 제한, 바이폴라 트랜지스터와 같은 반도체 장치에 적절한 제어 전압 제공, 과전류 손상으로부터 LED 또는 기타 반도체 장치 보호, 오디오 또는 필터 회로의 주파수 응답 조정 또는 제한과 같은 목적으로 사용됩니다. .
디지털 회로에서는 디지털 논리 칩의 입력 핀에서 전압을 풀업 또는 풀다운하는 데 또는 두 개의 저항기를 직렬로 배치하여 전압 분배기 네트워크를 생성하여 회로의 한 지점에서 전압을 제어하는 데 다양한 유형의 저항기를 사용할 수 있습니다. , 목록은 끝이 없습니다!.
저항기 에 대한 다음 튜토리얼에서는 색상 코드 와 저항기 몸체 주위의 색상 밴드를 사용하는 가장 일반적인 식별 방법을 사용하여 다양한 유형의 고정 저항기의 저항 값을 식별하는 다양한 방법을 살펴보겠습니다 .