Резисторы. Маркировка резисторов. SMD резисторы


Резисторы
– это одни из наиболее распространённых и широко применяемых в электронике элементов. Физическая суть резисторов состоит в создании ими сопротивления электрическому току. Они используются для ограничения тока в электрических цепях, а также образуют делители напряжения за счет создания падения напряжения на отдельных участках эклектической цепи. Внешне резисторы имеют различную форму, однако преобладающее большинство имеет вид, как показано на рис. 1.

 

Резисторы. Внешний вид

Рис. 1 — Резисторы. Внешний вид

Единицей измерения электрического сопротивления является Ом, в честь немецкого ученого Георга Симона Ома. На практике чаще всего пользуются значениями, приведенными ниже в табл. 1.

Таблица 1 — Наиболее применяемые величины в омах

Резисторы

Более полный список приставок к физическим величинам, применяемых в электронике (и не только в электронике), приведен в табл. 2.

Таблица 2 — Приставки и их расшифровки к величинам

приставки к величинам

К основным параметрам резистора относятся номинальное значение сопротивления, допустимое отклонение от номинального значения и допустимая мощность рассеяния.

Существуют следующие виды резисторов: постоянные, подстроечные, переменные.

Постоянные резисторы

Постоянные резисторы (рис. 2) конструктивно выполнены так, что сопротивление их нельзя изменить (не нарушая конструкцию) в процессе эксплуатации.

Постоянные резисторы

 

Рис. 2 — Постоянные резисторы

Подстроечные резисторы

Сопротивление таких резисторов изменяют только в процессе налаживания (настройки) аппаратуры. Как правило, подстроечные резисторы имеют специальные проточки для регулирования сопротивления с помощью отвертки (рис. 3).

Подстроечные резисторы

Рис. 3 — Подстроечные резисторы

Переменные резисторы

Переменные – резисторы, с помощью которых выполняют регулировку аппаратуры путем изменения сопротивления непосредственно в процессе эксплуатации (например, при регулировании громкости звука). Переменные резисторы еще называют потенциометрами (рис. 4).

Переменные резисторы

Рис. 4 — Переменные резисторы

С помощью переменных и подстроечных резисторов можно регулировать как величину тока, так и напряжения. Регулируемая величина определяется способом подключения резистора.

Для регулирования величины тока переменный резистор нужно подключить согласно одной из схем (рис. 5).

Схема включения резистора для регулирования тока

Рис. 5 — Схемы включения резистора для регулирования тока

При вращении движка резистора, величина тока, протекающего через резистор, будет изменятся, и соответственно, буде изменятся яркость светодиода.

Из двух указанных схем предпочтительней применять первую, поскольку незадействованный вывод переменного резистора, включенного по второй схеме, «висит» в воздухе и на нем могут наводится наводки.

Для регулирования величины напряжения переменный резистор нужно включить согласно схемы, приведенной на рис. 6.

Потенциометр

Рис. 6 — Схема подключения резистора для регулирования напряжения

 В этом случае переменный резистор образует делитель напряжения.Такая схема применяется, когда нужно снизить напряжение источника питания до необходимой величины. Подобная схема часто применяется для регулирования напряжения на динамиках с целью изменения громкости звука.


Маркировка резисторов

Маркировка наносится на корпус резистора и показывает такие основные параметры:

— номинальная величина сопротивления;

— допустимое отклонение (в процентах) значения от номинального сопротивления (класс точности);

— допустимая мощность рассеяния.

Существует несколько типов маркировки резисторов.

Цифирно-буквенная маркировка

Такой способ маркировки практически уже не применяется, однако еще довольно часто встречаются резисторы с подобной маркировкой.

Если на корпус резистора нанесены цифры с буквой «Е», «R» либо только цифры, то они обозначают величину сопротивления в Омах. Если вместе с цифрами нанесена буква «к» или «М», то величины сопротивления будут в килоомах и мегаомах соответственно (рис. 7, 8).

Цифирно-буквенная маркировка резисторов

Рис. 7 — Цифирно-буквенная маркировка резисторов

Пример цифирно-буквенной маркировки резисторов

Рис. 8 — Резисторы с цифирно-буквенной маркировкой

Цветовая маркировка резисторов

Последним временем преимущественно применяется цветовая маркировка резисторов и других электронных элементов. В качестве цветового кода применяются четыре или пять цветных колец, которые наносятся на корпус резистора.

Прежде, чем приступить к расшифровке маркировки резистора, его необходимо правильно расположить. Для этого резистор нужно повернуть так, чтобы цветные кольца были сдвинуты к левому краю или наиболее широкая полоска была слева. Если на корпусе резистора имеется серебряное или золотое кольцо, то резистор нужно расположить так, чтобы это кольцо находилось справа, поскольку оно указывают на допуск отклонения от номинального значения сопротивления и расшифровывается последним.

Цветовая маркировка резисторов с 4-мя кольцами (полсками)

Первых два цвета указывают мантиссу (первых две цифры), третья – множитель. Четвертое кольцо указывает допустимое значение от номинального сопротивления (табл. 3, рис. 9 и 10).

Таблица 3 — Цветовая маркировка резисторов с 4-мя кольцами (полосами)

Таблица цветовой маркировки резисторов с 4-мя кольцами

Цветовая маркировка резисторов

Рис. 9 — Пример расшифровки цветовой маркировки резисторов с 4-мя кольцами

Цветовая маркировка резисторов с 4-мя кольцами

Рис. 10 — Цветовая маркировка резисторов с 4-мя кольцами

Цветовая маркировка резисторов с 5-ю кольцами (полосками)

В отличие от предыдущей, в маркировке с 5-ю кольцами первых три кольца указывают мантиссу. Четвертое кольцо – множитель, пятое — допустимое значение от номинального сопротивления (табл. 4).

Таблица 4 — Цветовая маркировка резисторов с 5-ю кольцами (полосами)

Таблица цветовой маркировки резисторов с 5-ю кольцами

На практике удобно пользоваться онлайн-расшифровщиками, которых множество во всемирной сети. Причем можно не только получить расшифровку имеющегося резистора, но и, задавшись номиналом, получить цветовой код.

Наиболее быстрый и практичный способ определение номинала резистора – это измерение его сопротивления с помощью мультиметра. Здесь следует помнить следующее: выводы резисторов нужно касаться только измерительными щупами мультиметра и не прикасаться к выводам руками. В противном случае сопротивление человека шунтирует сопротивление резистора и результат измерения не будет соответствовать действительной величине сопротивления. Особенно это скажется при измерении высокого сопротивления.

Маркировка SMD резисторов

SMD резисторы называют еще беcкорпусными резисторами, чип-резисторами или резисторами для поверхностного монтажа. Отличительной особенностью таких резисторов от «традиционных» является отсутствие гибких выводов для монтажа в отверстия печатной платы. Вместо выводов у SMD-резисторов имеются контактные площадки, которыми резистор припаивается к соответствующим площадкам на печатной плате. Кроме того, SMD резисторы отличаются очень малыми габаритами.

SMD компоненты используются преимущественно в печатных платах мобильных телефонов, ноутбуков, фотоаппаратов, видеокамер и другой маломощной электронной аппаратуре (рис. 11).

SMD компоненты

Рис. 11 — SMD компоненты на печатной плате видеокарты

Благодаря развитию технологий монтажа SMD компонентов значительно снизились габариты и вес электронных устройств.

Наиболее широкое применение получила маркировка SMD резисторов, состоящая из трех цифр. Первые две цифры обозначают мантиссу, а третья множитель. Например, чисто 222 расшифровывается как 22×102=2200 Ом=2,2кОм (рис. 12, 13).

SMD резисторы

Рис. 12 — SMD резисторы на печатной плате программатора

0010

Рис. 13 — Маркировка SMD резисторов и ее расшифровка

Применяются и другие способы маркировки SMD-резисторов, однако, как было сказано ранее, наиболее практичный способ узнать сопротивление резистора – это измерить его мультиметром.

Также SMD резисторы, как и SMD конденсаторы, имеют ряд стандартных размеров, которые обозначаются соответствующим образом.

Условное графическое обозначение (УГО) резисторов на схеме

Резисторы в схемах обозначаются латинской буквой R, рядом с которой указывается порядковый номер его в схеме и номинальное значение сопротивления.

Обозначение резисторов на схеме

Рис. 14 — Обозначение резисторов на схеме

Условное графическое обозначение постоянного, подстроечного и переменного резисторов показаны на рис. 15.

Условно графическое обозначение резисторов (УГО резисторов)

Рис. 15 — Условное графическое обозначение резисторов

В некоторых странах резисторы обозначаются, как показано на рис. 16.

Зарубежное обозначение резисторов

Рис. 16 — Зарубежное обозначение резисторов

Мощность рассеивания резисторов

Номинальная (допустимая) мощность рассеяния – это мощность, которую способен рассеять резистор при температуре окружающей среды 20 ˚С в течение продолжительного времени не перегреваясь выше допустимой температуры.

При протекании электрического тока через резистор, выделяемая в нем энергия преобразуется в тепловую. Чем выше сопротивление резистора R (Ом) и больше ток I (А), который протекает через него, тем большая мощность Р (Вт) выделяется на резисторе и тем больше он нагревается

P=I2R.

Резисторы с различными номиналами мощности рассеяния обозначаются в схемах, как показано на рис. 17.

.

Номинальная мощность рассеяния резисторов

Рис. 17 — Номинальная мощность рассеяния резисторов

Резисторы с разными мощностями рассеяния часто можно различить визуально (рис. 18). Как правило, чем больше размеры резистора, тем выше его мощность рассеяния.

Резисторы с различной мощностью рассеяния

Рис. 18 — Резисторы  с различной  мощностью рассеяния

Определение необходимой номинальной мощности рассеяния резистора

Пусть имеется источник питания ΔUИП = 9 В от которого нужно запитать светодиод с номинальным падение напряжения ΔUСД = 3 В и допустимым током I = 0,1 А. Если к источнику питания непосредственно (на прямую) подключить светодиод, то он “сгорит”. Чтобы этого избежать, нужно последовательно со светодиодом подключить резистором. Определим необходимую величину сопротивления резистора (рис. 19).

Расчет резистора для светодиода

Рис. 19 — Расчет резистора для светодиода

Сначала найдем падение напряжение на резисторе

ΔUR = ΔUИП — ΔUСД = 9 — 3 = 6 В.

Теперь, воспользовавшись законом Ома, определим величину сопротивления резистора

R= ΔUR/ I = 6/0,1 = 60 Ом.

Находим ближайшее значение сопротивления из стандартного ряда, которое равно 62 ома.

Определим мощность, которая выделяется на резисторе в виде тепла.

P = I2R = 0,12×62 = 0,62 Вт.

Следовательно, необходимо выбрать резистор со стандартного ряда мощностей рассеяния с ближайшим большим номиналом мощности рассеяния, то есть  1 Вт или больше. Если использовать резистор с меньшей допустимой мощность рассеяния, то он перегреется и “сгорит”.

Окончательный вид схемы показан ниже.

Мощность резистора для светодиода

Рис. 20 — Расчет мощности рассеяния резистора для светодиода

Номиналы резисторов

Номиналы резисторов определяются классом точности, который показывает допустимое отклонение сопротивления от его номинального значения. Существуют три основные класса точности резисторов (табл. 5). К первому классу относятся резисторы с допустимым отклонением (допуском) 5 %, ко второму – 10 %, к третьему – 20 %. Например, если взять резистор I класса с номинальным значение сопротивления 100 Ом, то его действительное значение может находится в пределах от 95 до 105 Ом. Если резистор такого же номинала имеет III класс точности, то действительное его значение может находится в пределах 20 %, т. е. от 80 до 120 Ом.

Существуют резисторы и допуском 1 % и менее. Такие резисторы называют прецизионными.

Значения промышленных резисторов стандартизированы. Например, если бы мы искали резистор со значением 230 Ом, то мы не смогли бы его найти. Вместо него нам предложат резистор, близкий по значению 220 или 240 Ом. Ниже в таблице приведены стандартные значения выпускаемых промышленность резисторов. Значения из таблицы могут умножаться на 0,1; 1; 10; 100; 1000; 10000 и т. д. Так, например, резисторы I класса производятся со значениями: 2,2; 22; 220; 2200; 22000; 220000 Ом и т. д.

Таблица 5 — Номиналы резисторов

Номиналы резисторов

Способы соединения резисторов

Если нет “под рукой” резистора с нужным сопротивлением, то его можно получить путем соединения нескольких резисторов имеющихся номиналов. Применяют последовательное, параллельное и смешанное соединения.

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении резисторов (рис. 21) общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех резисторов.

Последовательное соединение резисторов

Рис. 21 — Последовательное соединение резисторов

Rобщ = R1 + R2 + R3

Rобщ = 10 кОм + 18 кОм + 22 кОм

При таком соединении величина тока, протекающего через все резисторы, одинаковая, а падение напряжения прямопропорционально сопротивлению резисторов. В преимущественном большинстве последовательное соединение резисторов используется для ограничения величины протекающего тока, например в цепи транзистора, светодиода и т. п., т. е. для защиты их от токовых перегрузок.


Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении резисторов (рис. 22) общее сопротивление рассчитывается через проводимость Проводимость – это величина, обратная сопротивлению G=1/R. Измеряется в сименсах [См].

Параллельное соединение резисторов

Рис. 22 — Параллельное соединение резисторов

1/Rобщ = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.

или

Gобщ = 1/G1 + 1/G2 + 1/G3;

Gобщ = 1/100 + 1/10 + 1/1 = 1,11 См;

Rобщ = 1/ Gобщ = 1/1,11 = 0,9 Ом.

При параллельном соединении напряжение, приложенное ко всем резисторам, одинаковое. Ток, протекающий через резисторы, обратнопропорционален величине сопротивления. Следует также отметить, что при параллельном соединении резисторов с одинаковым сопротивлением общее сопротивление снизится, а допустимая мощность рассеяния возрастет в число раз, пропорционально количеству соединенных резисторов. На практике очень удобно пользоваться таким правилом, что при параллельном соединении суммарное сопротивление всех резисторов будет меньше наименьшего сопротивление отдельного резистора.

Хранить резисторы удобно в спичечных коробках, склеенных в единый блок, как показано на рис. 23.

Блок для хранения резисторов

Рис. 23 — Блок для хранения резисторов

Вернуться на главную страницу.

Комментарии 1

  • Здравствуйте. Пытался разобраться сам, но не получается никак. Пожалуйста помогите. Имеется гирлянда из 28 светодиодов. Почему-то только 8 с диодами и 20 без. Все это последовательно. Прозвонил все по отдельности — работает, светодиоды горят (двухцветные). В микросхемке есть мост MB6S и еще какая-то штучка малюсенькая без обозначений. Если можно напишите пожалуйста как определить данные светодиодов и что нужно купить и припаять чтоб подключить смело к 220В (микросхему родную хочу выкинуть, через нее никак не работает). Заранее спасибо Вам за Ваше потраченное время.
    С Уважением,
    Стас Удовин

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *