저항기
Resistor유형 | 수동적인 |
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작업원칙 | 전기저항 |
전자기호 | |
IEEE 도식 기호 |
저항기는 수동형 2단자 전기 부품으로 회로 소자로서 전기 저항을 구현합니다.전자 회로에서, 저항기는 전류 흐름을 감소시키고, 신호 레벨을 조정하고, 전압을 분배하고, 활성 소자를 바이어스하고, 전송 라인을 종료하기 위해 사용됩니다.많은 와트의 전력을 열로 방출할 수 있는 고출력 저항기는 모터 제어의 일부로, 전력 분배 시스템에서 또는 발전기의 테스트 부하로 사용될 수 있습니다.고정 저항기는 온도, 시간 또는 작동 전압에 따라 약간의 저항만 변화합니다.가변 저항기는 회로 요소(예: 볼륨 조절기 또는 램프 조광기)를 조정하거나 열, 빛, 습도, 힘 또는 화학적 활동의 감지 장치로 사용할 수 있습니다.
저항기는 전기 네트워크 및 전자 회로의 일반적인 요소이며 전자 장비에 널리 사용됩니다.이산형 성분으로서 실용적인 저항체는 다양한 화합물 및 형태로 구성될 수 있습니다.또한 저항기는 집적 회로 내에 구현됩니다.
저항기의 전기적 기능은 저항에 의해 지정됩니다. 일반 상용 저항기는 크기가 9배 이상인 범위에서 제조됩니다.저항의 공칭값은 구성 요소에 표시된 제조 공차 내에 속합니다.
전자기호 및 표기법
두 개의 전형적인 도식화 기호는 다음과 같습니다.
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ANSI 방식: (a) 저항기, (b) 레오스타트(가변 저항기), (c) 전위차계
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IEC 저항기 기호
회로 다이어그램에서 저항기의 값을 나타내는 표기법은 다양합니다.
일반적인 방식 중 하나는 IEC 60062를 따르는 RKM 코드입니다.이 표기법은 십진 구분자를 사용하는 대신 부품의 저항에 해당하는 SI 접두사와 느슨하게 연관된 문자를 사용합니다.예를 들어, 8K2를 부품 마킹 코드로, 회로도 또는 BOM(Bill of Materials)에서 8.2K ω의 저항 값을 나타냅니다.0이 추가되면 허용 오차가 더 엄격해집니다. 예를 들어 유효 숫자 세 개에 대해 15M0입니다.접두사(즉, 곱셈기 1)가 필요 없이 값을 표현할 수 있는 경우 소수 구분자 대신 "R"이 사용됩니다.예를 들어, 1R2는 1.2 ω을 나타내고, 18R은 18 ω을 나타냅니다.
운행론
옴의 법칙
이상적인 저항기의 동작은 옴의 법칙에 의해 설명됩니다.
옴의 법칙에 따르면 저항기의 전압( V은 저항기를 통과하는 전류( 에 비례하며, 여기서 비례 상수는 저항기( R입니다.예를 들어, 300 ohm 저항기가 12볼트 배터리 단자에 연결되어 있으면 12/300 = 0.04암페어의 전류가 해당 저항기를 통해 흐릅니다.
옴(기호: ω)은 Georg Simon Ohm의 이름을 딴 전기 저항 SI 단위입니다.옴은 암페어당 전압과 같습니다.저항기는 매우 큰 범위의 값에 걸쳐 지정되고 제조되기 때문에 유도 단위인 밀리옴(1 M ω = 10 ω), 킬옴(1 K ω = 10 ω) 및 메고옴(1 M ω = 10 ω)도 일반적으로 사용됩니다.
직렬 및 병렬 저항기
직렬로 연결된 저항기의 총 저항은 개별 저항값의 합입니다.
병렬로 연결된 저항기의 총 저항은 개별 저항기의 왕복 합의 역수입니다.[3]: p.20ff
예를 들어, 5옴 저항과 15옴 저항이 병렬로 연결된 10옴 저항은1/1/10 + 1/5 + 1/15Ω의 저항 또는 30/11 = 2.727Ω입니다.
병렬 연결과 직렬 연결의 조합인 저항기 네트워크는 하나 또는 다른 하나의 작은 부분으로 나눌 수 있습니다.일부 복잡한 저항기 네트워크는 이러한 방식으로는 해결할 수 없기 때문에 보다 정교한 회로 분석이 필요합니다.일반적으로 Y- δ 변환 또는 행렬 방법을 사용하여 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.
전력소산
어떤 순간에도 저항 R(옴)의 저항기에 의해 소비되는 전력 P(와트)는 다음과 같이 계산됩니다.
저항기는 최대 전력 소모량에 따라 등급이 매겨집니다.고체 전자 시스템의 이산 저항은 일반적으로 다음과 같이 평가됩니다.1 ⁄10, 1 ⁄8 또는 1 ⁄4와트.이들은 보통 1와트 미만의 전력을 흡수하기 때문에 전력 등급에 거의 신경을 쓰지 않아도 됩니다.
전력 저항기는 상당한 양의 전력을 방출하는 데 필요하며 일반적으로 전력 공급기, 전력 변환 회로 및 전력 증폭기에 사용됩니다. 이 명칭은 전력 정격이 1와트 이상인 저항기에 적용됩니다.전원 저항기는 물리적으로 더 크므로 아래에 설명된 기본값, 색상 코드 및 외부 패키지를 사용할 수 없습니다.
저항기에 의해 소멸되는 평균 전력이 전력 정격 이상이면 저항기가 손상되어 저항이 영구적으로 변경될 수 있습니다. 이는 저항기가 따뜻해질 때 온도 계수로 인해 저항이 가역적으로 변하는 것과는 다릅니다.과도한 전력 소모는 저항기의 온도를 회로 기판이나 인접 부품을 태울 수 있는 지점까지 상승시키거나 화재를 유발할 수 있습니다.지속 시간 동안 어떠한 과부하로도 불꽃이 발생하지 않는 내화성 저항기가 있습니다.
낮은 공기 순환, 높은 고도 또는 높은 작동 온도를 고려하기 위해 저항기는 서비스 시 경험할 수 있는 것보다 더 높은 정격 소모로 지정될 수 있습니다.
모든 저항기는 최대 전압 정격을 가지며, 이로 인해 더 높은 저항값에 대한 전력 소모가 제한될 수 있습니다.[7]예를 들어, 1 ⁄4 와트 저항기(매우 일반적인 유형의 납 저항기) 중 하나는 100 M ω의 저항과 최대 정격 전압 750V의 저항으로 나열됩니다.그러나 100M ω 저항기에 750V를 연속적으로 배치해도 6mW 미만의 전력 소모만 발생하므로 공칭 1 ⁄4 와트 등급은 의미가 없습니다.
비이상적 속성
실제 저항기는 직렬 인덕턴스와 작은 병렬 커패시턴스를 가지고 있습니다. 이러한 사양은 고주파 응용 분야에서 중요할 수 있습니다.저잡음 증폭기나 프리앰프에서는 저항기의 노이즈 특성이 문제가 될 수 있습니다.
일부 정밀한 응용 분야에서는 저항의 온도 계수도 문제가 될 수 있습니다.
원하지 않는 인덕턴스, 과도한 노이즈 및 온도 계수는 주로 저항기 제조에 사용되는 기술에 따라 달라집니다.이들은 일반적으로 특정 기술을 사용하여 제조된 특정 저항기 제품군에 대해 개별적으로 지정되지 않습니다.[9]이산 저항 제품군은 또한 폼 팩터(form factor), 즉 장치의 크기 및 리드(또는 단자)의 위치에 따라 특성화될 수 있습니다.이는 실제 회로를 사용할 수 있는 회로를 제조할 때 유용합니다.
또한 실제 저항기는 특정 회로에서 해당 저항기의 예상 전력 소모를 초과해야 하는 최대 전력 정격을 갖는 것으로 지정됩니다. 이는 주로 전력 전자 장치 응용 분야에서 우려되는 사항입니다.전력 등급이 높은 저항기는 물리적으로 더 크며 방열판이 필요할 수 있습니다.고전압 회로에서는 때때로 저항기의 정격 최대 작동 전압에 주의를 기울여야 합니다.특정 저항기에 대한 최소 작동 전압은 없지만, 저항기의 최대 정격을 고려하지 않으면 전류가 흐를 때 저항기가 소각될 수 있습니다.
고정 저항기
리드 어레인지먼트
관통 구멍 구성 요소는 일반적으로 "리드"( /li ːdz/로 발음)가 몸체를 "축", 즉 부품의 가장 긴 축과 평행한 선으로 남습니다.다른 사람들은 대신 몸에서 "방사형"으로 리드가 벗겨집니다.다른 구성 요소는 SMT(표면 장착 기술)일 수 있으며, 고출력 저항기는 리드 중 하나를 히트 싱크에 설계할 수 있습니다.
탄소 조성
탄소 조성 저항체(CCR)는 내장된 와이어 리드 또는 리드 와이어가 부착된 금속 엔드 캡이 있는 견고한 원통형 저항 요소로 구성됩니다.저항기 본체는 페인트 또는 플라스틱으로 보호됩니다.20세기 초 탄소 조성물 저항체는 절연체가 없었고, 리드선은 저항체 봉의 끝에 감겨져 납땜을 했습니다.완성된 저항기는 그 값을 컬러 코딩하기 위해 도색되었습니다.
탄소 조성물 저항기의 저항 소자는 미세 분말 탄소와 절연 물질(보통 세라믹)의 혼합물로 만들어집니다.수지가 혼합물을 서로 붙입니다.저항은 충전재(분말 세라믹)와 탄소의 비율에 따라 결정됩니다.좋은 도체인 탄소의 농도가 높을수록 저항이 줄어듭니다.탄소 조성 저항기는 1960년대와 그 이전에 일반적으로 사용되었지만, 다른 유형들은 내성, 전압 의존성, 스트레스와 같은 더 나은 사양을 가지고 있기 때문에 현재는 일반적으로 사용되지 않습니다.탄소 조성 저항기는 과전압으로 스트레스를 받으면 값이 바뀝니다.또한, 납땜열은 일정 시간 노출에서 습한 환경으로의 내부 수분 함량이 높을 경우 저항값의 비가역적 변화를 초래합니다.탄소 조성물 저항기는 시간이 지남에 따라 안정성이 떨어지며 공장에서 기껏해야 5% 허용 오차로만 분류되었습니다.[10]이러한 저항기는 비유도성이므로 전압 펄스 감소 및 서지 보호 용도에 사용할 때 이점을 제공합니다.[11]탄소 조성물 저항체는 구성 요소의 크기에 비해 과부하를 견딜 수 있는 성능이 높습니다.[12]
탄소 조성 저항체는 여전히 이용 가능하지만, 상대적으로 고가입니다.값의 범위는 옴의 분수에서 22 메가옴까지 다양했습니다.이러한 저항기는 높은 가격 때문에 대부분의 용도에서는 더 이상 사용되지 않습니다.그러나 이들은 전원 공급 장치와 용접 제어 장치에 사용됩니다.[12]정품 여부가 중요한 빈티지 전장품 수리 수요도 많습니다.
탄소더미
탄소 파일 저항체는 두 개의 금속 접촉판 사이에 압축된 탄소 디스크의 스택으로 구성됩니다.클램핑 압력을 조절하면 플레이트 사이의 저항이 변합니다.이러한 저항기는 자동차 배터리나 무선 송신기를 테스트할 때와 같이 조절 가능한 부하가 필요할 때 사용됩니다.카본 파일 저항기는 수백 와트의 정격을 가진 가전제품(재봉틀, 핸드헬드 믹서)의 소형 모터의 속도 제어로도 사용할 수 있습니다.[13]탄소 파일 저항은 발전기용 자동 전압 조정기에 포함될 수 있으며, 여기서 탄소 파일은 상대적으로 일정한 전압을 유지하도록 계자 전류를 제어합니다.[14]이 원리는 카본 마이크로폰에서도 적용됩니다.
카본필름
탄소막 저항체를 제조할 때, 절연 기판 위에 탄소막을 증착하고, 그 안에 나선을 절단하여 길고 좁은 저항 경로를 형성합니다.다양한 형태는 비정질 탄소의 저항률(500~800μ ωm 범위)과 결합하여 광범위한 저항값을 제공할 수 있습니다.탄소막 저항체는 탄소 조성 저항체에 비해 소음이 적은 것이 특징인데, 이는 결합력이 없는 순수 흑연의 정확한 분포 때문입니다.[15]탄소막 저항기는 70°C에서 0.125W~5W의 전력 정격 범위를 갖습니다.사용 가능한 저항은 1옴 ~ 10메가옴입니다.카본 필름 저항기의 작동 온도 범위는 -55 °C ~ 155 °C입니다.최대 작동 전압 범위는 200~600볼트입니다.특수 카본 필름 저항기는 높은 펄스 안정성이 요구되는 용도에 사용됩니다.[12]
인쇄 탄소 저항기
인쇄회로기판(PCB) 기판에는 PCB 제조 공정의 일부로 탄소 조성 저항체를 직접 인쇄할 수 있습니다.이 기술은 하이브리드 PCB 모듈에서 더 일반적이지만 표준 섬유유리 PCB에서도 사용할 수 있습니다.허용 오차는 일반적으로 상당히 크며 30% 정도의 오차를 보일 수 있습니다.일반적인 용도는 중요하지 않은 풀업 저항기일 것입니다.
후막박막
후막 저항기는 1970년대에 보급되었으며, 오늘날 대부분의 SMD(surface mount device) 저항기는 이러한 유형입니다.두꺼운 필름의 저항 요소는 박막보다 1000배 더 두껍지만,[16] 주요 차이점은 필름이 실린더(축성 저항기) 또는 표면(SMD 저항기)에 적용되는 방식입니다.
박막 저항체는 저항성 물질을 절연 기판 위에 스퍼터링(진공 증착 방법)하여 제조됩니다.그 다음, 인쇄회로기판을 제조하는 기존의 (감쇄적) 공정과 유사한 방식으로 필름을 식각하는데, 즉, 표면을 감광성 물질로 코팅하고 패턴 필름으로 덮은 다음, 자외선을 조사한 다음, 노출된 감광성 코팅을 현상하고, 하부 박막을 식각하여 제거하는 것입니다.
두꺼운 필름 저항체는 스크린 및 스텐실 인쇄 공정을 사용하여 제조됩니다.[12]
스퍼터링이 수행되는 시간을 조절할 수 있기 때문에 박막의 두께를 정확하게 조절할 수 있습니다.물질의 종류는 또한, 탄탈륨 나이트라이드(TaN), 루테늄 옥사이드(RuO
2), 납 옥사이드(PbO), 비스무트 루테네이트(BiRuO
2
2
7), 니켈 크롬(NiCr) 또는 비스무트 이리데이트(BiIrO
2
2
7)와 같은 하나 이상의 세라믹(서멧) 도전체로 구성되는 다양한 물질.
제조 후 박막 저항기와 후막 저항기의 저항은 정확도가 높지 않습니다. 일반적으로 연마기 또는 레이저 트리밍을 통해 정확한 값으로 트리밍됩니다.박막 저항기는 일반적으로 1% 및 5%의 허용 오차와 5~50ppm/K의 온도 계수로 지정됩니다.또한 두꺼운 필름 저항기보다 소음 수준이 10-100배나 적습니다.[17]두꺼운 필름 저항체는 동일한 전도성 세라믹을 사용할 수 있지만, 복합재를 스크린 인쇄할 수 있도록 소결(분말) 유리 및 캐리어 액체와 혼합됩니다.유리와 전도성 세라믹(서멧) 재료의 이 복합체는 약 850°C의 오븐에서 융합(베이크)됩니다.
처음 제조되었을 때 두꺼운 필름 저항기의 허용 오차는 5%였지만, 지난 수십 년 동안 표준 허용 오차는 2% 또는 1%로 향상되었습니다.[timeframe?]후막 저항기의 온도 계수는 일반적으로 ±200 또는 ±250ppm/K입니다. 40켈빈(70°F) 온도 변화는 저항을 1% 변화시킬 수 있습니다.
박막 저항기는 보통 두꺼운 필름 저항기보다 훨씬 더 비쌉니다.예를 들어, 허용 오차 0.5%, 온도 계수 25ppm/K인 SMD 박막 저항기는 풀 사이즈 릴 수량으로 구입할 때 1%, 두께 250ppm/K의 비용보다 약 2배 높습니다.
금속막
오늘날 축방향으로 유도되는 저항기의 일반적인 유형은 금속-필름 저항기입니다.MELF(Metal Electrode Leadless Face) 저항기는 동일한 기술을 사용하는 경우가 많습니다.
금속 필름 저항기는 일반적으로 니켈 크롬(NiCr)으로 코팅되지만 박막 저항기의 경우 위에 나열된 서멧 재료로 코팅될 수 있습니다.박막 저항체와 달리 스퍼터링과는 다른 기술을 사용하여 재료를 적용할 수 있습니다(단, 이 기술은 사용됨).저항값은 탄소 저항체를 만드는 방식과 유사하게 식각이 아닌 코팅을 통해 나선을 절단하는 방식으로 결정됩니다.그 결과 합리적인 허용 오차(0.5%, 1% 또는 2%)와 일반적으로 50~100ppm/K 사이의 온도 계수가 됩니다.[18]금속막 저항체는 낮은 전압계수로 인해 양호한 노이즈 특성과 낮은 비선형성을 갖습니다.그것들은 또한 장기간의 안정성으로 인해 유익합니다.[12]
금속산화막
금속 산화막 저항체는 금속 산화물로 만들어져서 금속막보다 작동 온도가 높고 안정성과 신뢰성이 높습니다.내구성이 높은 용도로 사용됩니다.
전선에 상처가 나옴
와이어 와인드 저항기는 일반적으로 세라믹, 플라스틱 또는 섬유 유리 코어에 금속 와이어(일반적으로 니크롬)를 감아 만듭니다.와이어의 끝은 코어의 끝에 부착된 두 개의 캡 또는 링에 납땜 또는 용접됩니다.조립품은 페인트, 성형 플라스틱 또는 고온에서 구워진 에나멜 코팅으로 보호됩니다.이러한 저항기는 450°C에 이르는 비정상적으로 높은 온도를 견딜 수 있도록 설계되었습니다.[12]저전력 와이어 권선 저항기의 와이어 리드는 일반적으로 0.6~0.8mm의 직경을 가지며 납땜이 용이하도록 주석 처리됩니다.보다 높은 전력 와이어 권선 저항기의 경우 절연층 위에 세라믹 외부 케이스 또는 알루미늄 외부 케이스를 사용합니다.외부 케이스가 세라믹인 경우, 그러한 저항기는 때때로 "시멘트" 저항기로 설명되지만 실제로는 전통적인 시멘트를 포함하지 않습니다.알루미늄 케이스형은 히트 싱크에 부착되어 열을 방출하도록 설계되어 있습니다. 정격 전력은 적절한 히트 싱크와 함께 사용하는 것에 따라 달라집니다. 예를 들어, 히트 싱크와 함께 사용하지 않을 경우 50W 전력 정격 저항이 전력 방출의 일부로 과열됩니다.큰 와이어 와인드 저항기는 1,000와트 이상으로 평가될 수 있습니다.
권선형 저항기는 코일이기 때문에 다른 유형의 저항기보다 바람직하지 않은 인덕턴스를 가집니다.그러나 방향을 번갈아 반대로 하는 구간에서 와이어를 감으면 인덕턴스를 최소화할 수 있습니다.다른 기술은 2중 권선 또는 평평한 얇은 포머(코일의 단면적을 줄이기 위해)를 사용합니다.가장 까다로운 회로의 경우, 아일톤이 장착된 저항기를 사용합니다.페리 와인딩을 사용합니다.
와이어 와인드 저항기의 용도는 고주파 용도를 제외하고는 조성 저항기의 용도와 유사합니다.와이어 와인드 저항기의 고주파 응답은 조성 저항기의 고주파 응답보다 상당히 좋지 않습니다.[12]
금속박저항기
1960년 펠릭스 잔드먼과 시드니 J. 스타인은[19] 매우 높은 안정성을 가진 저항막의 개발을 발표했습니다.
포일 저항기의 주요 저항 요소는 몇 마이크로미터 두께의 크롬 니켈 합금 포일입니다.크롬 니켈합금은 전기저항이 크고(구리의 약 58배), 온도계수가 작고 산화에 대한 저항이 높은 것이 특징입니다.크로멜 A와 니크롬 V는 전형적인 조성이 80 Ni와 20 Cr이며 융점은 1420 °C입니다.철을 첨가하면 크롬 니켈 합금의 연성이 높아집니다.니크롬과 크로멜 C는 철을 포함하는 합금의 예입니다.니크롬의 전형적인 조성은 60 Ni, 12 Cr, 26 Fe, 2 Mn 및 Chromel C, 64 Ni, 11 Cr, Fe 25입니다.이 합금들의 용융 온도는 각각 1350 °C와 1390 °C입니다.[20][full citation needed]
1960년대에 출시된 이래로, 포일 저항기는 사용 가능한 모든 저항기 중에서 최고의 정밀도와 안정성을 갖추고 있습니다.안정성의 중요한 매개 변수 중 하나는 저항의 온도 계수(TCR)입니다.포일 저항체의 TCR은 매우 낮으며, 수년에 걸쳐 더욱 향상되었습니다.초정밀 호일 저항기의 한 종류는 TCR 0.14ppm/°C, 허용 오차 ±0.005%, 장기 안정성(1년) 25ppm, (3년) 50ppm(밀봉으로 5배 향상), 부하 시 안정성(2000시간) 0.03%, 열 EMF 0.1μV/°C, 노이즈 -42dB, 전압 계수 0.1ppm/V, 인덕턴스 0.08μH, 용량 0.5pF를 제공합니다.[21]
이러한 유형의 저항기의 열 안정성은 또한 금속의 전기 저항이 온도에 따라 증가하고 열 팽창으로 인해 감소되어 세라믹 기판에 의해 다른 치수가 제한되는 호일의 두께가 증가하는 반대 효과와 관련이 있습니다.[citation needed]
전류계 션트
전류계 션트는 특수 유형의 전류 감지 저항으로, 단자가 4개이고 밀리옴 또는 심지어 마이크로옴 단위의 값을 갖습니다.전류 측정 기기는 그 자체로 일반적으로 제한된 전류만 허용합니다.고전류를 측정하기 위해 전류는 분로를 통과하며, 이 분로를 통해 전압 강하가 측정되고 전류로 해석됩니다.일반적인 션트는 절연 베이스에 장착된 2개의 고체 금속 블록(때로는 황동)으로 구성됩니다.블록 사이에는 저온 저항 계수(TCR) 망간 합금의 하나 이상의 스트립이 납땜 또는 납땜되어 있습니다.블록에 끼워진 대형 볼트는 전류 연결을 만들고 훨씬 작은 나사는 전압계 연결을 제공합니다.션트는 최대 전류로 정격이 지정되며 정격 전류에서 전압 강하가 50mV인 경우가 많습니다.이러한 미터는 적절히 표시된 다이얼 면을 사용하여 션트 전체 전류 정격에 맞게 조정됩니다. 미터의 다른 부분은 변경할 필요가 없습니다.
그리드 저항기
그리드 저항(grid resistor)은 무거운 산업용 대전류 응용 분야에서 두 전극 사이에 열로 연결된 스탬핑된 금속 합금 스트립의 대류 냉각 격자입니다.이러한 산업용 저항기는 냉장고만큼 클 수 있으며, 일부 설계에서는 500암페어 이상의 전류를 처리할 수 있으며, 저항 범위는 0.04옴 미만으로 확장됩니다.이들은 기관차와 전차의 동적 제동 및 부하 뱅킹, 산업용 교류 분배를 위한 중립 접지, 크레인과 중장비의 제어 부하, 발전기의 부하 테스트 및 변전소의 고조파 필터링과 같은 용도로 사용됩니다.[22]
그리드 저항이라는 용어는 때때로 진공관의 제어 그리드에 연결된 모든 유형의 저항을 설명하는 데 사용됩니다.이것은 저항기 기술이 아니라 전자 회로 토폴로지입니다.
특품종
가변 저항기
조절 가능한 저항기
저항기는 하나 이상의 고정된 탭핑 포인트를 가질 수 있으므로 연결 와이어를 서로 다른 단자로 이동시켜 저항을 변경할 수 있습니다.일부 와이어 권선형 전원 저항기에는 저항 요소를 따라 미끄러질 수 있는 탭핑 포인트가 있어 저항의 더 큰 부분 또는 더 작은 부분을 사용할 수 있습니다.
장비 작동 중 지속적인 저항값 조정이 필요한 경우 작업자가 접근할 수 있는 노브에 슬라이딩 저항 탭을 연결할 수 있습니다.이러한 장치는 레오스타트(leostat)라고 불리며 두 개의 단자를 가지고 있습니다.
전위차계
전위차계(Potentiometer)는 샤프트 또는 노브의 회전 또는 선형 슬라이더에 의해 제어되는 연속적으로 조절 가능한 탭핑 포인트를 가진 3단자 저항기입니다.[23]전위차계라는 이름은 탭핑 포인트에 연결된 단자에서 가변 전위를 제공하기 위해 조정 가능한 전압 분배기로서의 기능에서 유래했습니다.오디오 장치의 음량 조절은 전위차계의 일반적인 응용 프로그램입니다.전형적인 저전력 전위차계(도면 참조)는 탄소 조성물, 금속 필름 또는 전도성 플라스틱의 평탄한 저항 요소(B)와 표면을 따라 이동하는 스프링성 인 청동 와이퍼 접촉부(C)로 구성됩니다.다른 구조물은 저항 와이어를 폼에 감은 것으로, 와이퍼가 코일을 따라 축방향으로 미끄러집니다.[23]와이퍼가 움직일 때 저항이 한 바퀴 돌 때의 저항과 동일하게 단계적으로 변화하기 때문에 분해능이 낮습니다.[23]
고해상도 멀티턴 전위차계는 정밀한 응용 분야에서 사용됩니다.이들은 일반적으로 나선형 맨드릴에 감긴 와이어 권선 저항 요소를 가지고 있으며, 컨트롤이 회전함에 따라 와이퍼가 나선형 트랙을 따라 움직이며 와이어와 지속적으로 접촉합니다.일부는 해상도를 향상시키기 위해 와이어 위에 전도성 플라스틱 저항 코팅을 포함합니다.일반적으로 샤프트를 10바퀴 돌려 전체 범위를 커버할 수 있습니다.일반적으로 간단한 회전 카운터와 눈금이 표시된 다이얼로 설정되며 일반적으로 세 자리 해상도를 달성할 수 있습니다.전자 아날로그 컴퓨터들은 계수를 설정하기 위해 그것들을 대량으로 사용했고, 최근 수십 년간 지연 스위프 오실로스코프는 패널에 하나를 포함했습니다.
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일반적인 패널 마운트 전위차계
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인쇄 회로 기판에 장착하기 위해 설계된 다양한 소형 스루홀 전위차계.
저항 십 년 상자
저항 디케이드 박스(Resistance Decade Box) 또는 저항기 교체 박스(Resistor Substitution Box)는 여러 값의 저항기가 들어 있는 장치로, 박스에서 제공하는 다양한 이산 저항 중 하나를 전화로 연결할 수 있는 하나 이상의 기계식 스위치가 있습니다.일반적으로 저항은 실험실/교정 등급 정확도가 백만분의 20 부품에서 현장 등급 1%에 이르는 정밀도에서 높은 정밀도까지 정확합니다.정확도가 떨어지는 저렴한 박스도 준비되어 있습니다.모든 유형은 저항기를 하나씩 부착하거나 각 값을 저장할 필요 없이 실험실, 실험 및 개발 작업에서 저항을 선택하고 빠르게 변경할 수 있는 편리한 방법을 제공합니다.제공되는 저항 범위, 최대 해상도 및 정확도에 따라 상자의 특성이 결정됩니다.예를 들어, 한 상자는 0 ~ 100 메가옴, 최대 해상도 0.1옴, 정확도 0.1%[24]의 저항을 제공합니다.
특수장치
저항이 다양한 양에 따라 변화하는 다양한 장치가 있습니다.NTC 서미스터의 저항은 강력한 음의 온도 계수를 나타내므로 온도를 측정하는 데 유용합니다.전류의 흐름으로 인해 가열이 허용될 때까지 저항이 클 수 있기 때문에 장비의 전원을 켤 때 과도한 전류 서지를 방지하는 데 일반적으로 사용됩니다.마찬가지로 휴미스터의 저항도 습도에 따라 달라집니다.광검출기의 한 종류인 광저항기는 조도에 따라 저항이 달라집니다.
에드워드 E가 발명한 스트레인 게이지. 시몬스와 아서 C. 1938년의 루지는 변형률을 적용하여 값을 변화시키는 저항기의 한 종류입니다.단일 저항기를 사용할 수도 있고, 휘트스톤 브리지 구성으로 한 쌍(하프 브리지) 또는 네 개의 저항기를 연결할 수도 있습니다.스트레인 저항기는 기계적 스트레인을 받는 물체에 접착제로 결합됩니다.스트레인 게이지와 필터, 증폭기, 아날로그/디지털 변환기로 물체에 가해지는 스트레인을 측정할 수 있습니다.
관련된 그러나 보다 최근의 발명은 양자 터널링 복합체를 사용하여 기계적 응력을 감지합니다.압력의 변화에 따라 크기가 10배12 정도 변할 수 있는 전류를 통과시킵니다.
측정.
저항기의 값은 멀티미터의 한 기능일 수 있는 저항계로 측정할 수 있습니다.일반적으로 테스트 리드 끝에 있는 프로브는 저항기에 연결됩니다.단순 저항계는 배터리의 전압을 알 수 없는 저항(직렬로 알려진 값의 내부 저항)에 인가하여 미터 이동을 구동하는 전류를 생성할 수 있습니다.전류는 옴의 법칙에 따라 내부 저항과 테스트 대상 저항의 합에 반비례하므로 무한대에서 0옴까지 보정된 매우 비선형적인 아날로그 미터 스케일이 됩니다.능동형 전자 장치를 사용하는 디지털 멀티미터는 대신 지정된 전류를 테스트 저항에 전달할 수 있습니다.이 경우 테스트 저항에 걸쳐 생성된 전압은 저항에 선형적으로 비례하며, 이는 측정되어 표시됩니다.두 경우 모두 미터기의 저저항 범위는 고저항 범위보다 훨씬 더 많은 전류를 테스트 리드에 통과시킵니다.이를 통해 존재하는 전압이 합리적인 수준(일반적으로 10V 미만)이지만 여전히 측정 가능합니다.
허용 가능한 정확도로 프랙셔널 옴 저항과 같은 낮은 값의 저항기를 측정하려면 4단자 연결이 필요합니다.한 쌍의 단자는 알려진 보정된 전류를 저항기에 인가하고 다른 한 쌍은 저항기에 걸쳐 전압 강하를 감지합니다.일부 실험실 품질 옴미터, 밀리오mm미터, 심지어는 켈빈 클립이라고 불리는 특수 테스트 리드와 함께 사용될 수 있는 4개의 입력 단자를 사용하여 더 나은 디지털 멀티미터 감각을 제공합니다.두 개의 클립은 한 쌍의 턱이 서로 절연되어 있습니다.각 클립의 한쪽은 측정 전류를 인가하고 다른 연결은 전압 강하를 감지하기 위한 것입니다.저항은 다시 측정된 전압을 인가 전류로 나눈 옴의 법칙을 사용하여 계산됩니다.
기준
실가동저항기
저항기 특성은 다양한 국가 표준을 사용하여 정량화되어 보고됩니다.미국의 MIL-STD-202는[25] 다른 표준이 참조하는 관련 시험 방법을 포함하고 있습니다.
장비에 사용하기 위한 저항기의 특성을 규정하는 다양한 표준이 있습니다.
- IEC 60062 (IEC 62) / DIN 40825 / BS 1852 / IS 8186 / JIS C 5062 등 (저항기 색상 코드, RKM 코드, 날짜 코드)
- EIARS-279 / DIN 41429 (저항기 칼라코드)
- IEC 60063 (IEC 63) / JIS C 5063 (표준 E 시리즈 값)
- MIL-PRF-26
- MIL-PRF-39007 (고정 전력, 확립된 신뢰성)
- MIL-PRF-55342 (표면장착후박막)
- MIL-PRF-914
- MIL-R-11 표준 취소됨
- MIL-R-39017 (고정형, 범용, 확립된 신뢰성)
- MIL-PRF-32159(제로옴 점퍼)
- UL 1412 (퓨징 및 온도 제한 저항기)[26]
다른 미국의 군수품 조달 MIL-R- 표준이 있습니다.
저항기준
저항에 대한 주요 기준인 "수은 옴"은 1884년에 섭씨 0도에서 길이 106.3 cm, 단면 1 제곱 밀리미터의 수은 기둥으로 처음 정의되었습니다.이 표준을 복제하기 위해 물리적 상수를 정확하게 측정하는 데 어려움이 있으므로 최대 30 ppm의 변동이 발생합니다.1900년부터 수은 옴은 망간의 정밀 기계판으로 대체되었습니다.[27]1990년부터 국제 저항 표준은 클라우스 폰 클리칭에 의해 발견된 양자화된 홀 효과에 기초하고 있으며 1985년 노벨 물리학상을 수상했습니다.[28]
교정 및 실험실용으로 매우 높은 정밀도의 저항기가 제조됩니다.단자가 4개일 수 있으며, 한 쌍은 작동 전류를 전달하고 다른 한 쌍은 전압 강하를 측정합니다. 이렇게 하면 전압 감지 리드를 통해 전하가 흐르지 않으므로 리드 저항에서 전압 강하로 인한 오류를 제거할 수 있습니다.리드 저항이 저항 표준 값과 비교하여 유의하거나 심지어 유사한 작은 값 저항기(100–0.0001옴)에서는 이 값이 매우 중요합니다.[29]
저항기 표시
축 저항기의 케이스는 일반적으로 황갈색, 갈색, 파란색 또는 녹색(진홍색 또는 짙은 회색 등 다른 색상도 간혹 발견됨)이며, 저항을 나타내는 3-6가지 색상의 줄무늬(및 확장 공차에 의해)를 표시하며 온도 계수 및 신뢰성 등급을 나타내는 밴드를 포함할 수 있습니다.네 줄 저항기에서 처음 두 줄의 줄무늬는 저항의 첫 두 자리를 옴으로 나타내고, 세 번째 줄은 승수를 나타내며, 네 번째 줄은 ±20%를 나타냅니다.5줄 및 6줄 저항기의 경우 세 번째 밴드는 세 번째 숫자, 네 번째 밴드는 승수, 다섯 번째 밴드는 공차입니다. 여섯 번째 스트라이프는 온도 계수를 나타냅니다.저항기의 전력 등급은 일반적으로 표시되지 않으며 크기에서 차감됩니다.
표면 장착 저항은 숫자로 표시됩니다.
20세기 초반의 저항기는 근본적으로 절연되지 않았으며, 색을 내기 위해 몸 전체를 덮기 위해 페인트에 담갔습니다.이 기본 색상은 첫 번째 숫자를 나타냅니다.두 번째 숫자를 나타내기 위해 요소의 한쪽 끝에 두 번째 색상의 페인트를 칠했고, 가운데에 있는 색상의 점(또는 밴드)이 세 번째 숫자를 제공했습니다.규칙은 "body, tip, dot"으로, 해당 순서로 값과 십진 승수에 대해 두 개의 유효 숫자를 제공합니다.기본 공차는 ±20%입니다.내성이 강한 저항기는 다른 쪽 끝에 은색(±10%) 또는 금색(±5%) 페인트를 칠했습니다.
선호값
초기 저항기는 임의의 라운드 수가 많거나 적었습니다. 시리즈는 100, 125, 150, 200, 300 등을 가질 수 있습니다.[30]갈색 유리체 에나멜 처리된 타입과 같은 초기의 전력 와이어 권선 저항체들은 여기에 언급된 것들 중 일부와 같은 바람직한 값들의 시스템으로 만들어졌습니다.제조된 저항기는 일정 비율의 허용 오차가 적용되며, 허용 오차와 상관 관계가 있는 값을 제조하는 것이 타당하므로 저항기의 실제 값이 이웃과 약간 겹칩니다.간격이 넓어질수록 간격이 벌어집니다. 간격이 좁아지면 제조 비용과 재고 비용이 증가하여 교체 가능한 저항기를 제공합니다.
논리적 체계는 기하학적 진행으로 증가하는 값의 범위에서 저항기를 생성하여 각 값이 범위의 허용 오차와 일치하도록 선택된 고정 승수 또는 백분율만큼 이전 값보다 커지도록 하는 것입니다.예를 들어 ±20%의 허용 오차의 경우 각 저항이 이전 저항의 약 1.5배이며, 10년을 6개의 값으로 다루는 것이 타당합니다.더 정확하게 말하면, 사용된 계수는 1.468 ≈ / 6 이며,1-10-10년 동안 1.47, 2.15, 3.16, 4.64, 6.81, 10 값을 제공합니다. (10년은 10배씩 증가하는 범위입니다. 0.1-1 및 10-100은 다른 예입니다.) 실제로는 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8, 10으로 반올림됩니다. 그 다음은 15, 22, 33, ...입니다.0.47, 0.68, 1.이 방식은 IEC 60063 선호 숫자 값의 E6 시리즈로 채택되었습니다.또한 E12, E24, E48, E96 및 E192 시리즈는 점진적으로 더 미세한 해상도의 구성 요소에 대해 각 10년 내에 12, 24, 48, 96 및 192개의 다른 값을 제공합니다.실제 사용된 값은 IEC 60063 선호 번호 목록에 있습니다.
100옴 ±20%의 저항기는 80~120옴 사이의 값을 가질 것으로 예상됩니다. E6 이웃은 68옴(54~82옴)과 150옴(120~180옴)입니다.적절한 간격, E6는 ±20% 성분, E12는 ±10%, E24는 ±5%, E48은 ±2%, E96은 ±1%, E192는 ±0.5% 이상 성분에 사용됩니다.저항기는 허용 오차에 적합한 IEC60063 범위에서 수 백만 옴에서 약 1 기가옴의 값으로 제조됩니다.제조업체는 측정에 따라 저항기를 공차 등급으로 분류할 수 있습니다.따라서 ±10%의 허용 오차를 가진 100옴 저항기를 선택하면 예상하는 것처럼 100옴 근처에 놓이지 않을 수 있습니다(벨 곡선).오히려 공장에서 측정한 저항기가 5% 미만으로 측정되면 ±5% 이상의 허용 오차를 가진 저항기로 표시되고 판매되기 때문에 5~10%가 너무 높거나 5~10%가 너무 낮거나(그러나 그보다 100옴에 가깝지는 않음) 두 그룹으로 나뉘어야 합니다.회로를 설계할 때 이것이 고려 사항이 될 수 있습니다.생산 후 측정을 기반으로 부품을 정렬하는 이 프로세스를 "비닝"이라고 하며, 저항기가 아닌 다른 구성 요소(예: CPU의 속도 등급)에도 적용할 수 있습니다.
SMT 저항기
더 큰 크기(미터 1608 이상)의 표면 장착 저항기는 축 방향 저항기에 사용되는 것과 관련된 코드의 수치로 인쇄됩니다.표준 공차 표면 장착 기술(SMT) 저항기는 3자리 코드로 표시되며, 첫 두 자리는 값의 첫 번째 두 자리 유효 자리이고 세 번째 자리는 10의 거듭제곱(0의 수)입니다.예를 들어,
- 334 = 33 × 10 ω = 330K ω
- 222 = 22 × 10 ω = 2.2K ω
- 473 = 47 × 10 ω = 47K ω
- 105 = 10 x 10 ω = 1 M ω
100 ω 미만의 저항은 100, 220, 470으로 기록됩니다.마지막 0은 전력 0의 10을 나타내며, 이는 1입니다.예를 들어,
- 100 = 10 x 10 ω = 10 ω
- 220 = 22 × 10 ω = 22 ω
실수를 방지하기 위해 이 값을 10 또는 22로 표시하는 경우도 있습니다.
10 ω 미만의 저항은 소수점(라딕스 포인트)의 위치를 나타내는 'R'을 갖습니다.예를 들어,
- 4R7 = 4.7 ω
- R300 = 0.30 ω
- 0R22 = 0.22 ω
- 0R01 = 0.01 ω
000 및 0000은 표면 장착 제로 ohm 링크에서 값으로 나타나는 경우가 있는데, 이는 저항이 약 0이기 때문입니다.
최신 표면 장착 저항기는 물리적으로 너무 작아서 실제적인 표시를 적용할 수 없습니다.
정밀 저항기 표시
표면 마운트 및 축방향 리드 타입을 포함한 많은 정밀 저항기는 4자리 코드로 표시됩니다.앞 세 자리는 유효숫자이고 네 번째 자리는 10의 거듭제곱입니다.예를 들어,
- 1001 = 100 × 10 ω = 1.00K ω
- 4992 = 499 × 10 ω = 49.9K ω
- 1000 = 100 × 10 ω = 100 ω
Axial-lead 정밀 저항기는 이 4자리 코드를 표현하기 위해 컬러 코드 대역을 사용하는 경우가 많습니다.
EIA-96 표시
IEC 60062:2016에 포함된 이전의 EIA-96 마킹 시스템은 물리적으로 작은 고정밀 저항기를 위해 고안된 더 콤팩트한 마킹 시스템입니다.2자리 코드와 문자(총 3개의 영숫자)를 사용하여 3개의 유효 숫자에 대한 1% 저항값을 나타냅니다.[31]두 자리("01"부터 "96"까지)는 1% 저항값의 표준 E96 시리즈에서 96개의 "위치" 중 하나를 나타내는 코드입니다.대문자는 10 곱셈기의 거듭제곱을 나타내는 코드입니다.예를 들어, "01C"는 10kOhm, "10C"는 12.4kOhm, "96C"는 97.6kOhm을 나타냅니다.[32][33][34][35][36]
|
|
공업형지정
아니요를 입력합니다. | 힘 순위 (watts) | MIL-R-11 스타일. | MIL-R-39008 스타일. |
---|---|---|---|
BB | 1⁄8 | RC05 | RCR05 |
CB | 1⁄4 | RC07 | RCR07 |
EB | 1⁄2 | RC20 | RCR20 |
GB | 1 | RC32 | RCR32 |
HB | 2 | RC42 | RCR42 |
지엠 | 3 | - | - |
흠 | 4 | - | - |
공업형지정 | 공차 | MIL지정 |
---|---|---|
5 | ±5% | J |
2 | ±20% | M |
1 | ±10% | K |
- | ±2% | G |
- | ±1% | F |
- | ±0.5% | D |
- | ±0.25% | C |
- | ±0.1% | B |
저항 또는 캐패시턴스 값을 찾는 단계:[37]
- 처음 두 글자는 전력 소모 용량을 제공합니다.
- 다음 세 자리는 저항값을 나타냅니다.
- 처음 두 자리는 유효 값입니다.
- 세 번째 숫자는 승수입니다.
- 끝자리는 허용 오차를 나타냅니다.
저항기가 코드화된 경우:
- EB1041: 전력 소산 용량 = 1/2와트, 저항값 = 10×10±10% = 9×10옴과 11×10옴 사이.
- CB3932: 전력 소산 용량 = 1/4와트, 저항값 = 39×10±20% = 31.2×10~46.8×10옴.
일반적인 사용 패턴
일반적으로 저항기가 구성되는 몇 가지 일반적인 사용 패턴이 있습니다.[38]
전류 제한
저항기는 일반적으로 회로에 흐르는 전류의 양을 제한하기 위해 사용됩니다.많은 회로 구성 요소(예: LED)는 전류를 제한해야 하지만 전류량 자체를 제한하지는 않습니다.따라서 과전류 상황을 방지하기 위해 저항기를 추가하는 경우가 많습니다.또한 종종 회로에 흐르는 전류의 양이 필요하지 않기 때문에 이러한 회로의 전력 소모를 제한하기 위해 저항기를 추가할 수 있습니다.
전압 분배기
종종 회로는 다른 회로(예: 전압 비교기)에 다양한 기준 전압을 제공해야 합니다.고정 전압은 두 개의 다른 고정 전압(예: 소스 전압 및 접지) 사이에 두 개의 저항을 직렬로 사용하여 얻을 수 있습니다.두 저항기 사이의 단자는 두 저항기의 상대 저항에 따라 선형 거리를 두고 두 전압 사이의 전압에 있게 됩니다.예를 들어, 200옴 저항과 400옴 저항을 6V와 0V 사이에 직렬로 배치할 경우, 이들 사이의 단자는 4V가 됩니다.
풀다운 및 풀업 저항기
회로가 전원에 연결되지 않은 경우 해당 회로의 전압은 0이 아니라 정의되지 않습니다(이전 전압 또는 환경의 영향을 받을 수 있음).풀업 또는 풀다운 저항은 회로가 연결되지 않은 경우(예: 버튼이 아래로 눌리지 않거나 트랜지스터가 활성화되지 않은 경우) 회로에 전압을 제공합니다.풀업 저항은 회로를 높은 양의 전압(높은 양의 기본 전압이 필요한 경우)에 연결하고 풀다운 저항은 회로를 낮은 전압 또는 접지(낮은 기본 전압이 필요한 경우)에 연결합니다.저항 값은 회로가 활성 상태일 때 회로에 연결된 전압 소스가 회로의 기능에 과도한 영향을 미치지 않도록 충분히 높아야 하지만 회로가 비활성화되었을 때 충분히 빠르게 "당겨져" 소스 값에서 전압을 크게 변경하지 않도록 충분히 낮아야 합니다.
전기 및 열소음
희미한 신호를 증폭할 때, 특히 첫 번째 증폭 단계에서 전자 노이즈를 최소화할 필요가 있는 경우가 많습니다.이상적인 저항기도 자연스럽게 단자 사이에 임의로 변동하는 전압 또는 노이즈를 발생시킵니다.이 Johnson-Nyquist 잡음은 저항기의 온도와 저항에만 의존하는 기본적인 잡음원이며 변동-소산 정리에 의해 예측됩니다.더 큰 저항값을 사용하면 전압 노이즈가 더 크게 발생하는 반면, 더 작은 저항값을 사용하면 특정 온도에서 더 많은 전류 노이즈가 발생합니다.
실제 저항기의 열 잡음은 이론적 예측보다 클 수 있으며 증가는 일반적으로 주파수에 의존적입니다.실제 저항기의 과도한 노이즈는 전류가 흐를 때만 관찰됩니다.이 값은 주파수 10년당 저항기 전체에 인가되는 전압당 μV/V/십년 단위로 지정됩니다.μV/V/데이지 값은 종종 dB 단위로 제공되어 노이즈 지수가 0dB인 저항기가 각 주파수 십진수에서 저항기에 걸쳐 각 전압에 대해 1μV(rms)의 초과 노이즈를 나타냅니다.따라서 과도한 소음은 1/f 소음의 예입니다.후막 및 탄소 조성 저항체는 저주파에서 다른 유형보다 더 많은 초과 소음을 발생시킵니다.와이어 권선형 저항기와 박막형 저항기는 소음 특성을 개선하기 위해 종종 사용됩니다.탄소 조성 저항기는 0dB의 소음 지수를 나타낼 수 있는 반면 벌크 금속 호일 저항기는 -40dB의 소음 지수를 나타낼 수 있어 일반적으로 금속 호일 저항기의 과도한 소음은 미미합니다.[39]박막 표면 장착 저항기는 일반적으로 후막 표면 장착 저항기보다 소음이 적고 열 안정성이 우수합니다.과도한 노이즈는 크기에 따라서도 다릅니다. 일반적으로 저항기의 물리적 크기가 커질수록(또는 여러 개의 저항기가 병렬로 사용됨) 과도한 노이즈는 감소합니다. 더 작은 구성 요소의 독립적으로 변동하는 저항기가 평균화되는 경향이 있기 때문입니다.
저항기가 열전쌍의 역할을 하는 것은 "소음"의 예는 아니지만, 저항기의 끝단이 서로 다른 온도일 경우 열전 효과로 인해 저항기에 작은 DC 전압 차이가 발생할 수 있습니다.이러한 유도 직류 전압은 특히 계측 증폭기의 정밀도를 저하시킬 수 있습니다.이러한 전압은 회로 기판과 저항기 본체와의 저항기 리드의 접점에서 나타납니다.일반적인 금속막 저항기는 약 20μV/°C의 크기에서 그러한 영향을 보여줍니다.일부 탄소 조성물 저항체는 400μV/°C만큼 높은 열전 오프셋을 나타낼 수 있지만 특수 제작된 저항체는 이 수를 0.05μV/°C로 줄일 수 있습니다.열전 효과가 중요해질 수 있는 응용 분야에서는 온도 구배를 방지하고 보드 위의 공기 흐름에 주의하기 위해 저항기를 수평으로 장착하는 데 주의해야 합니다.[40]
고장모드
적절하게 설계된 회로에서 저항기의 고장률은 반도체 및 전해 커패시터와 같은 다른 전자 부품에 비해 낮습니다.저항기에 전달되는 평균 전력이 열을 방출하는 능력(저항기의 전력 등급으로 지정됨)을 크게 초과할 때 과열로 인해 저항기가 손상되는 경우가 가장 많습니다.이는 회로 외부의 고장 때문일 수 있지만, 저항기에 연결된 회로에서 다른 구성 요소(예: 단락되는 트랜지스터)의 고장으로 인해 발생하는 경우가 많습니다.저항기를 전력 정격에 너무 가깝게 작동시키면 저항기의 수명이 제한되거나 저항기에 큰 변화가 발생할 수 있습니다.안전한 설계는 일반적으로 이러한 위험을 방지하기 위해 전력 애플리케이션에서 과대평가된 저항기를 사용합니다.
저전력 박막 저항기는 지정된 최대 전압 이하 및 최대 전력 정격 이하에서도 장기간의 고전압 스트레스에 의해 손상될 수 있습니다.스위치 모드 전원 공급 집적 회로에 전원을 공급하는 시동 저항기의 경우가 이에 해당합니다.[citation needed]
과열되면 탄소막 저항기의 저항이 감소하거나 저항이 증가할 수 있습니다.[41]탄소막 및 조성 저항기가 최대 소모량에 가깝게 작동하면 고장(개방 회로)이 날 수 있습니다.금속 필름 및 와이어 와인드 저항기의 경우에도 가능하지만 가능성은 낮습니다.
또한 기계적 응력 및 습도를 포함한 불리한 환경 요인으로 인해 저항기의 고장이 발생할 수 있습니다.밀봉하지 않으면 와이어 와인드 저항기가 부식될 수 있습니다.
표면 장착 저항기는 저항기 내부 구성으로 유황이 유입되어 고장이 발생하는 것으로 알려져 있습니다.이 황은 은 층과 화학적으로 반응하여 비전도성 은 황화물을 생성합니다.저항기의 임피던스는 무한대가 됩니다.황 저항성 및 부식 방지 저항성은 자동차, 산업 및 군사 분야에 판매됩니다.ASTM B809는 유황에 대한 부품의 민감도를 테스트하는 업계 표준입니다.
큰 값의 저항기(수백 킬로옴 이상)를 사용하는 경우 대체 고장 모드가 발생할 수 있습니다.저항기는 최대 전력 소모뿐만 아니라 최대 전압 강하를 위해 지정됩니다.이 전압을 초과하면 저항기가 서서히 저하되어 저항이 감소합니다.큰 값 저항기에 걸쳐 떨어지는 전압은 전력 소모량이 한계치에 도달하기 전에 초과될 수 있습니다.일반적으로 사용되는 저항기에 지정된 최대 전압은 수백 볼트이므로, 이는 이러한 전압이 사용되는 애플리케이션에서만 문제가 됩니다.
가변 저항기는 또한 다른 방식으로 분해될 수 있으며, 일반적으로 와이퍼와 저항기의 차체 간 접촉 불량을 수반합니다.이는 먼지나 부식에 의한 것일 수 있으며 접촉 저항이 변동할 때 일반적으로 "균열"로 인식됩니다. 특히 장치가 조정될 때 이러한 현상이 두드러집니다.이는 스위치의 접촉 불량으로 인해 균열이 발생하는 것과 유사하며, 스위치와 마찬가지로 전위차계도 어느 정도 자체 세척합니다. 와이퍼를 작동하면 접촉이 개선될 수 있습니다.특히 더럽거나 가혹한 환경에서는 거의 조정되지 않는 전위차계가 이 문제를 일으킬 가능성이 높습니다.접촉부의 자가 세정이 불충분한 경우, 통상적으로 접촉 클리너("튜너 클리너"라고도 함) 스프레이의 사용을 통해 개선을 얻을 수 있습니다.오디오 회로에서 더러운 전위차계의 샤프트를 돌리는 것과 관련된 크래킹 소음은 원하지 않는 DC 전압이 존재할 때 크게 강조되며, 종종 회로에서 DC 차단 커패시터의 고장을 나타냅니다.
참고 항목
참고문헌
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