Có nhiều loại điện trở khác nhau có sẵn cho nhà sản xuất thiết bị điện tử lựa chọn, từ điện trở chip gắn trên bề mặt rất nhỏ cho đến điện trở công suất dây lớn.

Công việc chính của một điện trở trong một mạch điện hoặc điện tử là “chống lại” (do đó có tên là Điện trở ), điều chỉnh hoặc thiết lập dòng điện (dòng điện) chạy qua chúng bằng cách sử dụng loại vật liệu dẫn điện mà chúng được cấu tạo. đây là kiến thức điện tử cơ bản Các điện trở cũng có thể được kết nối với nhau theo các kết hợp nối tiếp và song song khác nhau để tạo thành mạng điện trở có thể hoạt động như bộ giảm điện áp, bộ chia điện áp hoặc bộ hạn chế dòng điện trong mạch.


Một điện trở điển hình

Điện trở được gọi là “Thiết bị thụ động”, nghĩa là chúng không chứa nguồn điện hoặc bộ khuếch đại mà chỉ làm suy giảm hoặc giảm tín hiệu điện áp hoặc dòng điện đi qua chúng. Sự suy giảm này dẫn đến năng lượng điện bị mất đi dưới dạng nhiệt khi điện trở chống lại dòng electron chạy qua nó.

Khi đó, cần có một hiệu điện thế giữa hai đầu của một điện trở để dòng điện chạy qua. Sự khác biệt tiềm năng này cân bằng năng lượng bị mất. Khi được sử dụng trong mạch điện một chiều, hiệu điện thế, còn được gọi là sụt áp điện trở, được đo trên các đầu nối khi dòng điện chạy qua điện trở.

Hầu hết các loại điện trở là thiết bị tuyến tính tạo ra điện áp giảm trên bản thân chúng khi có dòng điện chạy qua chúng vì chúng tuân theo định luật Ohm và các giá trị khác nhau của điện trở tạo ra các giá trị khác nhau của dòng điện hoặc điện áp. Điều này có thể rất hữu ích trong các mạch điện tử bằng cách điều khiển hoặc giảm dòng điện hoặc điện áp được tạo ra trên chúng, chúng ta có thể tạo ra một bộ chuyển đổi điện áp thành dòng điện và dòng điện thành điện áp.

Có hàng nghìn loại điện trở khác nhau và được sản xuất dưới nhiều hình thức khác nhau vì các đặc tính và độ chính xác cụ thể của chúng phù hợp với các lĩnh vực ứng dụng nhất định, chẳng hạn như độ ổn định cao, điện áp cao, dòng điện cao, v.v. hoặc được sử dụng làm điện trở mục đích chung. đặc điểm ít là một vấn đề.

Một số đặc điểm chung liên quan đến điện trở khiêm tốn là; Hệ số nhiệt độ, Hệ số điện áp, Nhiễu điện, Đáp ứng tần số, Công suất cũng như điện trở Đánh giá nhiệt độ, Kích thước vật lý và Độ tin cậy .

Trong tất cả các sơ đồ và sơ đồ mạch Điện và Điện tử, ký hiệu được sử dụng phổ biến nhất cho điện trở có giá trị cố định là của đường loại “zig-zag” với giá trị của điện trở được tính bằng Ohms, Ω . Điện trở có giá trị điện trở cố định từ dưới một ohm, ( <1Ω ) đến hơn hàng chục triệu ohms, ( > 10MΩ ).

Điện trở cố định chỉ có một giá trị duy nhất của điện trở, ví dụ 100Ω , nhưng điện trở thay đổi (chiết áp) có thể cung cấp vô số giá trị điện trở từ 0 đến giá trị lớn nhất của chúng.

Ký hiệu điện trở tiêu chuẩn

Ký hiệu thường được sử dụng trong các bản vẽ sơ đồ và điện cho Điện trở có thể là đường kiểu “zig-zag” hoặc hình hộp chữ nhật.

Tất cả các điện trở có giá trị cố định hiện đại có thể được phân loại thành bốn nhóm lớn:

  • Điện trở thành phần cacbon  – Làm bằng bụi cacbon hoặc bột than chì, giá trị công suất thấp
  • Điện trở phim hoặc điện trở Cermet  – Được làm từ keo oxit kim loại dẫn điện, giá trị công suất rất thấp
  • Điện trở quấn dây  – Thân kim loại để lắp tản nhiệt, xếp hạng công suất rất cao
  • Điện trở bán dẫn  – Công nghệ màng mỏng gắn kết bề mặt chính xác / tần số cao

Có rất nhiều loại điện trở cố định và biến trở với các kiểu cấu tạo khác nhau có sẵn cho mỗi nhóm, mỗi loại có những đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm riêng so với các loại khác. Để bao gồm tất cả các loại sẽ làm cho phần này rất lớn, vì vậy tôi sẽ giới hạn nó trong các loại điện trở mục đích chung được sử dụng phổ biến nhất và sẵn có.

Các loại thành phần của điện trở

Carbon Điện trở là loại phổ biến nhất của Điện trở phần . Điện trở carbon là một loại điện trở đa dụng giá rẻ được sử dụng trong các mạch điện và điện tử. Phần tử điện trở của chúng được sản xuất từ ​​hỗn hợp bụi cacbon hoặc than chì nghiền mịn (tương tự như chì bút chì) và bột gốm (đất sét) không dẫn điện để kết dính tất cả lại với nhau.

Điện trở carbon

Tỷ lệ bụi cacbon trên gốm (chất dẫn điện đến chất cách điện) xác định giá trị điện trở tổng thể của hỗn hợp và tỷ lệ cacbon càng cao thì điện trở tổng thể càng thấp. Hỗn hợp được đúc thành hình trụ với dây kim loại hoặc dây dẫn được gắn vào mỗi đầu để cung cấp kết nối điện như hình minh họa, trước khi được phủ một lớp vật liệu cách điện bên ngoài và đánh dấu mã màu để biểu thị giá trị điện trở của nó.

Điện trở carbon

Các Carbon composite Điện trở là mức thấp để loại phương tiện điện trở điện trong đó có một điện cảm thấp làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng tần số cao nhưng họ cũng có thể bị từ tiếng ồn và độ ổn định khi nóng. Điện trở tổng hợp carbon thường có tiền tố là ký hiệu “CR” (ví dụ: CR10kΩ ) và có sẵn trong các gói E6 ( ± 20% dung sai (độ chính xác)), E12 ( ± 10% dung sai) và E24 ( ± 5% dung sai) với nguồn xếp hạng từ 0,250 hoặc 1/4 Watt lên đến 5 Watts.

Các loại điện trở hỗn hợp carbon rất rẻ để chế tạo và do đó thường được sử dụng trong các mạch điện. Tuy nhiên, do quá trình sản xuất của chúng, điện trở loại carbon có dung sai rất lớn nên để có độ chính xác hơn và điện trở có giá trị cao, người ta sử dụng điện trở loại phim để thay thế.

Điện trở loại phim

Thuật ngữ chung “ Điện trở phim ” bao gồm các loại điện trở Phim kim loại , Phim cacbon và Phim oxit kim loại, thường được tạo ra bằng cách lắng các kim loại nguyên chất, chẳng hạn như niken hoặc màng oxit, chẳng hạn như thiếc-oxit, lên một thanh sứ cách điện hoặc chất nền.

Điện trở phim

Giá trị điện trở của điện trở được điều khiển bằng cách tăng độ dày mong muốn của màng lắng đọng, đặt tên cho chúng là “điện trở màng dày” hoặc “điện trở màng mỏng”.

Sau khi lắng đọng, một tia laser được sử dụng để cắt một kiểu rãnh xoắn ốc có độ chính xác cao vào màng này. Việc cắt phim có tác dụng làm tăng đường dẫn điện hoặc điện trở, giống như lấy một đoạn dây thẳng dài và tạo thành cuộn dây.

Phương pháp sản xuất này cho phép các điện trở có dung sai gần hơn nhiều (1% hoặc ít hơn) so với các loại thành phần cacbon đơn giản hơn. Dung sai của một điện trở là sự khác biệt giữa giá trị ưu tiên (tức là 100 ôm) và giá trị được sản xuất thực tế của nó, tức là 103,6 ôm và được biểu thị bằng phần trăm, ví dụ 5%, 10%, v.v. và trong ví dụ của chúng tôi là giá trị thực dung sai là 3,6%. Điện trở loại phim cũng đạt được giá trị ohmic tối đa cao hơn nhiều so với các loại khác và có sẵn các giá trị vượt quá 10MΩ (10 Triệu Ohms).

Điện trở phim

Điện trở màng kim loại có độ ổn định nhiệt độ tốt hơn nhiều so với các loại tương đương carbon của chúng, tiếng ồn thấp hơn và nói chung là tốt hơn cho các ứng dụng tần số cao hoặc tần số vô tuyến. Điện trở Oxit kim loại có khả năng dòng điện tăng cao tốt hơn với mức nhiệt độ cao hơn nhiều so với điện trở màng kim loại tương đương.

Một loại điện trở phim khác thường được gọi là Điện trở màng dày được sản xuất bằng cách cho một lớp keo dẫn điện dày hơn nhiều của CER amic và MET al, được gọi là Cermet , lên một nền gốm nhôm.

Xem thêm :

Máy biến áp trong nguồn điện

Điện trở Cermet có các đặc tính tương tự như điện trở màng kim loại và thường được sử dụng để sản xuất điện trở loại chip gắn bề mặt nhỏ, mạng đa điện trở trong một gói cho điện trở pcb và điện trở tần số cao. Chúng có độ ổn định nhiệt độ tốt, tiếng ồn thấp và xếp hạng điện áp tốt nhưng đặc tính dòng điện tăng thấp.

Điện trở Phim kim loại có tiền tố là ký hiệu “MFR” (ví dụ: MFR100kΩ ) và CF cho các loại Phim Carbon. Điện trở màng kim loại có sẵn trong các gói E24 (dung sai ± 5% & ± 2%), E96 (dung sai ± 1%) và E192 (± 0,5%, ± 0,25% & ± 0,1% dung sai) với xếp hạng công suất 0,05 (1 / 20) của một Watt lên đến 1/2 Watt. Nói chung, điện trở phim và đặc biệt là điện trở phim kim loại là các thành phần công suất thấp chính xác.

Các loại dây quấn của điện trở

Một loại điện trở khác, được gọi là Wirewound Resistor , được chế tạo bằng cách quấn một dây hợp kim kim loại mỏng (Nichrome) hoặc dây tương tự lên một lớp gốm cách điện trước đây ở dạng một đường xoắn ốc tương tự như điện trở phim ở trên.

Điện trở dây quấn

Các loại điện trở này thường chỉ có sẵn ở các giá trị chính xác cao ohmic rất thấp (từ 0,01Ω đến 100kΩ ) do đồng hồ đo của dây và số vòng dây có thể có trên đầu làm cho chúng lý tưởng để sử dụng trong các mạch đo và các ứng dụng kiểu cầu Wheatstone .

Chúng cũng có thể xử lý dòng điện cao hơn nhiều so với các điện trở khác có cùng giá trị ohmic với xếp hạng công suất vượt quá 300 Watts. Các điện trở công suất cao này được đúc hoặc ép vào một thân tản nhiệt bằng nhôm có gắn các cánh tản nhiệt để tăng diện tích bề mặt tổng thể của chúng nhằm thúc đẩy quá trình mất nhiệt và làm mát.

Các loại điện trở đặc biệt này được gọi là “Điện trở gắn trên khung” vì chúng được thiết kế để gắn vật lý vào các tấm tản nhiệt hoặc tấm kim loại để tản nhiệt thêm. Việc gắn điện trở vào một bộ tản nhiệt làm tăng khả năng mang dòng của chúng hơn nữa.

Một loại điện trở quấn dây khác là Điện trở dây quấn nguồn . Đây là các loại điện trở không cảm ứng nhiệt độ cao, công suất cao thường được phủ một lớp men thủy tinh hoặc thủy tinh epoxy để sử dụng trong các dải điện trở hoặc các ứng dụng điều khiển động cơ / servo DC và phanh động. Chúng thậm chí có thể được sử dụng làm không gian có công suất thấp hoặc máy sưởi tủ.

Dây điện trở không cảm ứng được quấn quanh một ống sứ hoặc sứ có phủ mica để ngăn các dây hợp kim chuyển động khi nóng. Điện trở quấn dây có sẵn nhiều loại điện trở và công suất khác nhau với một công dụng chính của điện trở dây quấn là trong các phần tử đốt nóng điện của ngọn lửa điện. 1kW) năng lượng.

Bởi vì dây của điện trở quấn dây tiêu chuẩn được quấn thành một cuộn dây bên trong thân điện trở, nó hoạt động giống như một cuộn cảm khiến chúng có độ tự cảm cũng như điện trở. Điều này ảnh hưởng đến cách hoạt động của điện trở trong mạch xoay chiều bằng cách tạo ra sự lệch pha ở tần số cao, đặc biệt là ở các điện trở có kích thước lớn hơn. Chiều dài của đường dẫn điện trở thực tế trong điện trở và các dây dẫn tạo ra điện cảm nối tiếp với điện trở DC “biểu kiến” dẫn đến đường dẫn trở kháng tổng thể là Z Ohms.

Trở kháng ( Z ) là hiệu tổng hợp của điện trở ( R ) và độ tự cảm ( X ), được đo bằng ôm và đối với mạch xoay chiều nối tiếp được cho là,  2  = R 2  + X 2 .

Khi được sử dụng trong mạch điện xoay chiều, giá trị điện cảm này thay đổi theo tần số (điện kháng cảm ứng, L  = 2πƒL ) và do đó, giá trị tổng thể của điện trở thay đổi. Điện kháng cảm ứng tăng theo tần số nhưng bằng không ở DC (tần số không). Khi đó, điện trở dây không được thiết kế hoặc sử dụng trong các mạch điện xoay chiều hoặc mạch khuếch đại mà tần số trên điện trở thay đổi. Tuy nhiên, cũng có sẵn các điện trở quấn dây đặc biệt không cảm ứng.

Điện trở dây quấn

Các loại điện trở wirewound được bắt đầu với một “WH” hoặc “W” ký hiệu (ví dụ WH10Ω ) và có sẵn trong WH gói nhôm mạ (± 1%, ± 2%, ± 5% và ± 10% dung sai) hoặc W thủy tinh thể gói tráng men (dung sai ± 1%, ± 2% và ± 5%) với xếp hạng công suất từ ​​1W đến 300W hoặc hơn.

Tóm tắt các loại điện trở

Tóm lại, có rất nhiều loại điện trở khác nhau có sẵn từ giá rẻ, dung sai lớn, điện trở loại carbon đa năng cho đến dung sai thấp, chi phí cao, điện trở màng chính xác cũng như điện trở gốm có dây quấn công suất cao. Một điện trở điều chỉnh, cản trở hoặc thiết lập dòng điện chạy qua một đường dẫn cụ thể hoặc nó có thể làm giảm điện áp trong mạch điện.

Giá trị điện trở của một điện trở, khả năng hạn chế dòng điện của nó được đo bằng Ohm ( Ω ), từ dưới một Ohm mỗi cái đến nhiều triệu Ohm, (Mega-Ohm). Điện trở có thể có giá trị cố định, ví dụ: 100 Ohms, ( 100Ω ) hoặc biến đổi từ 0 đến 100Ω .

Bài viết tham khảo :

Nguyên lý làm việc cơ bản biến tần

Một điện trở sẽ luôn có cùng giá trị điện trở bất kể tần số của nguồn điện từ một chiều đến tần số rất cao là bao nhiêu và tất cả các điện trở đều có một điểm chung là giá trị điện trở của chúng theo Ohm trong mạch sẽ LUÔN có bản chất dương và không bao giờ âm.

Việc sử dụng và ứng dụng của điện trở trong một mạch điện hoặc điện tử là rất lớn và đa dạng với hầu như mọi mạch điện tử từng được thiết kế sử dụng một hoặc nhiều loại điện trở. Điện trở thường được sử dụng cho các mục đích như hạn chế dòng điện, cung cấp điện áp điều khiển thích hợp cho các thiết bị bán dẫn, chẳng hạn như bóng bán dẫn lưỡng cực, bảo vệ đèn LED hoặc các thiết bị bán dẫn khác khỏi hư hỏng quá dòng, cũng như điều chỉnh hoặc hạn chế đáp ứng tần số trong mạch âm thanh hoặc bộ lọc .

Trong các mạch kỹ thuật số, các loại điện trở khác nhau có thể được sử dụng để kéo lên hoặc kéo xuống điện áp tại chân đầu vào của chip logic kỹ thuật số hoặc điều khiển điện áp tại một điểm trong mạch bằng cách đặt hai điện trở mắc nối tiếp để tạo ra mạng phân áp. , danh sách là vô tận!.

Trong hướng dẫn tiếp theo về Điện trở , chúng ta sẽ xem xét các cách khác nhau để xác định giá trị điện trở của các loại điện trở cố định khác nhau với phương pháp nhận dạng phổ biến nhất là sử dụng  màu và dải màu xung quanh thân của điện trở.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here