Điện trở là gì? Các loại điện trở
Điện trở là gì? Cấu tạo của điện trở ra sao? Các loại điện trở hiện nay gồm những loại nào? Mời bạn đón đọc bài viết sau.
Điện trở là gì?
Điện trở là gì? Điện trở là thành phần cơ bản nhất và thường được sử dụng của tất cả các thành phần điện tử. Nó phổ biến đến mức chúng gần như được đưa vào mọi mạch. Nhưng nó một vai trò quan trọng trong một mạch
Có rất nhiều loại điện trở khác nhau có sẵn cho các nhà sản xuất điện tử để lựa chọn. Từ loại điện tử rất nhỏ gắn lên chip cho đến loại điện trở cuộn dây rất lớn.
Công việc chính của điện trở trong mạch điện hoặc mạch điện tử là “cản trở” (do đó tên điện trở ), điều chỉnh hoặc thiết lập dòng electron (dòng) qua chúng. Bằng cách sử dụng loại vật liệu dẫn điện mà chúng được tạo ra. Điện trở cũng có thể được kết nối với nhau. Hoặc kết hợp với nhau để tạo thành mạng điện trở có thể hoạt động như bộ giảm điện áp, bộ chia điện áp hoặc bộ giới hạn dòng điện trong mạch.
Điện trở là gì? Nó được gọi là “thiết bị thụ động“. Do chúng không chứa nguồn năng lượng hoặc khuếch đại nhưng chỉ làm giảm hoặc giảm điện áp hoặc tín hiệu dòng điện đi qua chúng. Sự suy giảm này dẫn đến năng lượng điện bị mất ở dạng nhiệt khi điện trở chống lại dòng electron đi qua nó.
Sau đó, một sự chênh lệch điện thế là cần thiết giữa hai thiết bị đầu cuối của một điện trở cho dòng chảy. Sự chênh lệch điện thế này cân bằng năng lượng bị mất. Khi được sử dụng trong các mạch DC, sự chênh lệch điện thế, còn được gọi là giảm điện áp điện trở, được đo trên các đầu cuối khi dòng điện chạy qua điện trở.
Các loại điện trở
Hầu hết các loại điện trở là các thiết bị tuyến tính tạo ra điện áp giảm trên chính chúng khi dòng điện chạy qua chúng. Bởi vì chúng tuân theo Định luật Ohm. Và các giá trị điện trở khác nhau 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 đến dòng điện và dòng điện áp.
Có hàng ngàn loại điện trở khác nhau và được sản xuất dưới nhiều dạng. Vì đặc điểm 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, cao dòng điện. Hoặc được sử dụng như điện trở có mục đích chung đặc điểm ít có vấn đề hơn.
Một số đặc điểm chung liên quan đến điện trở khiêm tốn là. Hệ số nhiệt độ, hệ số điện áp, tiếng ồn, 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. Biểu tượng được sử dụng phổ biến nhất cho một điện trở có giá trị cố định là một loại “zig-zag” với giá trị điện trở của nó được đưa ra trong Ohms, Ω . Điện trở có giá trị điện trở cố định từ dưới một ohm, ( <1Ω ) đến hơn chục triệu ohms, ( > 10MΩ ) về giá trị.
Các điện trở cố định chỉ có một giá trị điện trở duy nhất. Ví dụ 100Ω , nhưng các điện trở biến thiên (chiết áp) có thể cung cấp một số lượng vô hạn các giá trị điện trở giữa 0 và giá trị cực đại của chúng.
Cấu tạo điện trở chuẩn
Biểu tượng thường được sử dụng trong các bản vẽ sơ đồ và điện cho một điện trở có thể là một dòng “zig-zag” hoặc một hộp hình chữ nhật.
Tất cả các điện trở giá trị cố định hiện đại có thể được phân loại thành bốn nhóm rộng:
- Thành phần cacbon điện trở. Được làm từ bụi cacbon hoặc bột graphite, giá trị công suất thấp
- Film hoặc Cermet Resistor. Được làm từ bột oxit kim loại dẫn điện, giá trị công suất rất thấp
- Điện trở dây vết thương. Thân kim loại để gắn tản nhiệt, xếp hạng công suất rất cao
- Điện trở bán dẫn. Công nghệ màng mỏng có độ chính xác / tần số cao
Có nhiều loại điện trở cố định và biến đổi khác nhau với các kiểu xây dựng khác nhau có sẵn cho mỗi nhóm. Với mỗi loại có đặc điểm riêng, 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 để sử dụng phổ biến nhất. Và dễ dàng có sẵn loại mục đích chung của điện trở.
Các loại thành phần của điện trở
Điện trở carbon là loại phổ biến nhất của Điện trở phần. Điện trở carbon là một điện trở mục đích chung giá rẻ được sử dụng trong các mạch điện và điện tử. Nguyên tố điện trở của chúng được sản xuất từ hỗn hợp bụi cacbon hoặc than chì mịn (tương tự như chì chì) và bột gốm (đất sét) không dẫn điện để liên kết tất cả với nhau.
Tỷ lệ của bụi carbon cho gốm (chất dẫn điện đến chất cách điện). Xác định giá trị điện trở tổng thể của hỗn hợp và tỷ lệ carbon càng cao, thì mức kháng cự tổng thể càng thấp. Hỗn hợp được đúc thành hình dạng hình trụ với dây kim loại hoặc dây dẫn được gắn vào mỗi đầu để cung cấp kết nối điện như được hiển thị trước khi được bọc bằng vật liệu cách nhiệt bên ngoài và đánh dấu mã màu để biểu thị giá trị điện trở của nó.
Điện trở carbon
Các Điện trở carbon composite là mức thấp để vừa loại 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. Các điện trở cacbon tổng hợp thường có ký hiệu “CR” (ví dụ CR10kΩ ) và có sẵn trong E6 ( dung sai ± 20% ). Các gói E12 ( ± 10% ) và E24 ( ± 5% dung sai) với công suất xếp hạng từ 0.250 hoặc 1/4 của một Watt lên đến 5 Watts.
Các loại điện trở carbon composite rất rẻ để tạo ra và do đó thường được sử dụng trong các mạch điện. Tuy nhiên, do quá trình sản xuất các loại điện trở carbon có dung sai rất lớn nên độ chính xác và điện trở có giá trị cao hơn. Điện trở loại phim được sử dụng thay thế.
Loại điện trở phim
Các thuật ngữ chung “ Phim Điện trở ” bao gồm kim loại phim , Carbon phim và Metal Oxide phim loại điện trở, mà thường được thực hiện bằng cách gửi các kim loại tinh khiết, chẳng hạn như niken, hay một bộ phim oxide, như thiếc oxit, lên một que gốm cách điện hoặc chất nền.
Giá trị điện trở của điện trở được điều khiển bằng cách tăng độ dày mong muốn của màng gửi cho chúng tên của “điện trở màng dày” hoặc “điện trở màng mỏng”.
Khi được gửi, một laser được sử dụng để cắt một dạng xoắn ốc xoắn ốc dạng xoắn ốc có độ chính xác cao vào trong phim này. Việc cắt phim có tác dụng tăng đường dẫn điện hoặc điện trở, giống như việc kéo dài dây thẳng và tạo thành cuộn dây.
Phương pháp sản xuất này cho phép các điện trở dung sai gần hơn (1% hoặc ít hơn) so với các loại thành phần carbon đơn giản hơn. Dung sai của điện trở là sự chênh lệch giữa giá trị ưu tiên (tức là 100 ohms) và giá trị sản xuất thực tế của nó, 103.6 ohms và được biểu thị bằng phần trăm, ví dụ 5%, 10% v.v. khoan dung là 3.6%. Điện trở loại phim cũng đạt được giá trị ohmic tối đa cao hơn nhiều so với các loại và giá trị vượt quá 10MΩ (10 triệu Ohms) có sẵn.
Cấu tạo điện trở phim
Kim loại phim điện trở có ổn định nhiệt độ tốt hơn nhiều so với tương đương carbon của họ, tiếng ồn thấp hơn và nói chung là tốt hơn cho các ứng dụng tần số cao hoặc tần số vô tuyến điện. Điện trở oxit kim loại có khả năng tăng cường dòng điện cao hơn với nhiệt độ cao hơn nhiều so với các điện trở màng kim loại tương đương.
Một loại điện trở phim thường được gọi là điện trở màng dày được sản xuất bằng cách gửi một lớp dẫn điện dày hơn nhiều của CER amic và MET al, được gọi là Cermet , lên bề mặt gốm nhôm. Cermet điện trở có tính chất tương tự như điện trở phim kim loại và thường được sử dụng để làm cho bề mặt nhỏ gắn kết loại điện trở, mạng đa điện trở trong một gói cho điện trở tần số cao và pcb. Họ có độ ổn định nhiệt độ tốt, tiếng ồn thấp, và xếp hạng điện áp tốt nhưng tính chất dòng điện tăng thấp.
Kim loại phim điện trở được tiền tố với một ký hiệu “MFR” (ví dụ, MFR100kΩ ) và một CFcho các loại phim Carbon. Điện trở phim kim loại có sẵn trong E24 (± 5% & ± 2% dung sai), E96 (± 1% dung sai) và E192 (± 0.5%, ± 0.25% & ± 0.1% dung sai) gói với xếp hạng điện 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 điện năng chính xác thấp.
Cuộn dây điện trở ( điện trở wirewound )
Một loại điện trở khác, được gọi là Điện trở Wirewound , được tạo thành bằng cách quấn dây kim loại mỏng (Nichrome) hoặc dây tương tự lên một lớp gốm cách điện dưới dạng xoắn ốc tương tự như điện trở phim ở trên.
Những loại điện trở này thường chỉ có sẵn ở các giá trị độ chính xác cao ohmic rất thấp (từ 0.01Ω đến 100kΩ ) do đo của dây và số vòng có thể làm cho chúng lý tưởng để sử dụng trong các mạch đo và ứng dụng kiểu cầu Wheatstone .
Họ cũng có thể xử lý dòng điện cao hơn nhiều so với các điện trở khác có cùng giá trị ohmic với công suất vượt quá 300 Watts. Những điện trở công suất cao được đúc hoặc ép vào một cơ thể tản nhiệt bằng nhôm với vây gắn liền với tăng diện tích bề mặt tổng thể của họ để thúc đẩy tổn thất nhiệt và làm mát.
Những loại điện trở đặc biệt này được gọi là “Điện trở gắn trên khung” bởi vì chúng được thiết kế để gắn vật lý vào các tản nhiệt hoặc các tấm kim loại để làm tan đi nhiệt sinh ra. Việc lắp điện trở lên tản nhiệt làm tăng khả năng mang dòng điện của chúng hơn nữa.
Một loại điện trở wirewound là cuộn dây điện trở . Đây là những loại điện trở không cảm ứng nhiệt độ cao, công suất cao thường được phủ một lớp men epoxy thủy tinh hoặc thủy tinh để sử dụng trong các ngân hàng kháng hoặc điều khiển động cơ DC / servo và các ứng dụng phanh động. Họ thậm chí có thể được sử dụng như không gian công suất thấp hoặc máy sưởi tủ.
Dây điện trở không quy nạp được quấn xung quanh một ống gốm hoặc sứ được phủ mica để ngăn dây kim loại chuyển động khi nóng. Điện trở dây điện có sẵn trong một loạt các điện trở và điện với một trong những sử dụng chính của điện wirewound điện là trong các yếu tố nhiệt điện của một ngọn lửa điện mà chuyển đổi dòng điện chảy qua nó vào nhiệt với mỗi yếu tố tiêu tan lên đến 1000 Watts, ( 1kW) năng lượng.
Bởi vì các dây điện trở dây vết thương tiêu chuẩn được quấn vào một cuộn dây bên trong cơ thể điện trở, nó hoạt động như một cuộn cảm khiến chúng có điện cảm cũng như điện trở. Điều này ảnh hưởng đến cách điện trở hoạt động trong các mạch AC bằng cách tạo ra một pha dịch chuyển ở tần số cao, đặc biệt là ở các điện trở kích thước lớn hơn. Chiều dài của đường dẫn điện trở thực tế trong điện trở và các dây dẫn đóng góp điện cảm trong chuỗi với kháng DC “rõ ràng” dẫn đến một đường trở kháng tổng thể của Z Ohms.
Điện trở là gì? Công thức tính điện trở, trở kháng
Trở kháng ( Z ) là hiệu ứng kết hợp của điện trở ( R ) và điện cảm ( X ), được đo bằng ohms và cho một mạch AC series được cho là, Z 2 = R 2 + X 2 .
Khi được sử dụng trong các mạch AC, giá trị điện cảm này thay đổi theo tần số (điện trở cảm ứng, X L = 2πƒL ) và do đó, giá trị tổng thể của điện trở thay đổi. Phản ứng cảm ứng tăng theo tần số nhưng bằng không ở DC (tần số không). Sau đó, điện trở wirewound không được thiết kế hoặc sử dụng trong các mạch loại AC hoặc bộ khuếch đại mà tần số trên các điện trở thay đổi. Tuy nhiên, điện trở dây dẫn không quy nạp đặc biệt cũng có sẵn.
Cấu tạo cuộn dây điện trở
Các loại điện trở Wirewound được đặt trước bằng ký hiệu “WH” hoặc “W” (ví dụ WH10Ω) và có sẵn trong gói vỏ nhôm WH (± 1%, ± 2%, ± 5% và ± 10% dung sai) hoặc bông thủy tinh W gói tráng men (± 1%, ± 2% và ± 5% dung sai) với công suất định mức từ 1W đến 300W hoặc cao hơn.
Tóm tắt các loại điện trở
Sau đó, để tóm tắt, có nhiều loại điện trở khác nhau có sẵn từ chi phí thấp, dung sai lớn, điện trở loại carbon mục đích thông qua để khoan dung thấp, chi phí cao, điện trở phim chính xác cũng như công suất cao, điện trở gốm wirewound. Một điện trở điều chỉnh, cản trở hoặc thiết lập dòng chảy của dòng điện qua một đường đặc biệt hoặc nó có thể áp đặt giảm điện áp trong mạch điện.
Giá trị điện trở của điện trở, khả năng giới hạn lưu lượng dòng điện được đo bằng Ohm ( Ω ) dao động từ dưới một Ohm đến mỗi triệu Ohm, (Mega-Ohm’s). Điện trở có thể có giá trị cố định, ví dụ: 100 Ohms, ( 100Ω ) hoặc biến như trong 0 đến 100Ω .
Một điện trở sẽ luôn có cùng giá trị điện trở bất kể tần số cung cấp từ DC đến tần số rất cao và tất cả các điện trở có một điểm chung, giá trị điện trở của chúng trong Ohm trong mạch sẽ luôn dương trong tự nhiên và không bao giờ âm.
Việc sử dụng và ứng dụng của một điện trở trong một mạch điện hoặc điện tử là rất lớn và đa dạng với hầu hết các 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 giới hạn 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 hại dòng điện, cũng như điều chỉnh hoặc hạn chế phản 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 hoặc kéo điện áp tại chân đầu vào của chip logic kỹ thuật số hoặc bằng cách điều khiển điện áp tại một điểm trong mạch bằng cách đặt hai điện trở trong loạt để tạo mạng chia điện 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 mã màu và dải màu xung quanh thân của điện trở.
Bạn đang xem bài viết điện trở là gì? Cấu tạo các loại điện trở?
