Widerstände - Typen und Diagrammbezeichnungen

Jeder, der sich mit Elektronik beschäftigt oder schon einmal eine elektronische Platine gesehen hat, weiß, dass fast kein elektronisches Gerät ohne Widerstände auskommt.

Die Funktion eines Widerstands in einem Stromkreis kann völlig unterschiedlich sein: Strom begrenzen, Spannung teilen, Leistung verbrauchen, die Zeit begrenzen, die zum Laden oder Entladen eines Kondensators in einem RC-Kreis benötigt wird usw. Auf die eine oder andere Weise ist jeder dieser Widerstände Funktionen sind aufgrund der Haupteigenschaft des Widerstands – seinem aktiven Widerstand – möglich.

Das Wort „Resistor“ selbst ist die Lesart des englischen Wortes im Russischen „Resistor“, das wiederum vom lateinischen „resisto“ – ich wehre mich – abstammt. Konstante und variable Widerstände werden in Stromkreisen verwendet. Das Thema dieses Artikels ist ein Überblick über die wichtigsten Arten von Konstantwiderständen, die auf die eine oder andere Weise in modernen elektronischen Geräten und in ihren Schaltkreisen zu finden sind.

Maximale Verlustleistung des Widerstands

Festwiderstände werden zunächst nach der maximalen Verlustleistung eines Bauteils klassifiziert: 0,062 W, ​​​​​​0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W, 2 W, 3 W, 4 W, 5 W, 7 W, 10 W, 15 W, 20 W, 25 W, 50 W, 100 W und mehr, bis zu 1 kW (spezielle Anwendungswiderstände).

Diese Klassifizierung ist kein Zufall, denn je nach Zweck des Widerstands im Stromkreis und den Bedingungen, unter denen der Widerstand arbeiten muss, darf die an ihm abgegebene Leistung nicht zur Zerstörung des Bauteils selbst und benachbarter Bauteile führen, d. h. Im Extremfall muss sich der Widerstand durch den fließenden Strom erwärmen und die Wärme abführen können.

Beispielsweise erhitzt sich ein mit Zement gefüllter Keramikwiderstand SQP-5 (5 Watt) mit einer Nennleistung von 100 Ohm bereits bei 22 Volt Gleichspannung, wenn er längere Zeit an seine Anschlüsse angelegt wird, auf über 200 °C, und dies muss in Kauf genommen werden Konto.

Daher ist es besser, einen Widerstand mit der erforderlichen Nennleistung zu wählen, beispielsweise für die gleichen 100 Ohm, aber mit einer Reserve an maximaler Verlustleistung, beispielsweise 10 Watt, die sich unter normalen Kühlbedingungen nicht über 100 ° C erwärmt – das ist es ist für ein elektronisches Gerät weniger gefährlich.

SMD-Oberflächenwiderstände mit einer maximalen Verlustleistung von 0,062 bis 1 Watt – heute auch auf Leiterplatten zu finden. Solche Widerstände sowie Ausgangswiderstände werden immer mit Leistungsreserve betrieben. Um beispielsweise in einem 12-Volt-Stromkreis das Potenzial zur negativen Schiene zu erhöhen, können Sie einen 100-kOhm-SMD-Widerstand der Standardgröße 0402 verwenden. Oder einen Ausgangswiderstand von 0,125 W, da die Verlustleistung um ein Vielfaches höher ist als der maximal zulässige Wert.

Kabelgebundene und kabellose Widerstände, Präzisionswiderstände

Widerstände werden für unterschiedliche Zwecke unterschiedlich verwendet.Beispielsweise ist es nicht ratsam, einen drahtgewickelten Widerstand in einen Hochfrequenzstromkreis einzubauen, aber für eine Industriefrequenz von 50 Hz oder einen Konstantspannungsstromkreis ist ein drahtgebundener Widerstand ausreichend.

Drahtwiderstände, hergestellt durch Aufwickeln von Manganin-, Nichrom- oder Konstantandraht auf einen Keramik- oder Pulverrahmen.

Hoch Widerstand Mit diesen Legierungen lässt sich die erforderliche Widerstandsleistung erreichen, aber trotz der bifilaren Wicklung bleibt die parasitäre Induktivität des Bauteils immer noch hoch, weshalb Telewiderstände für Hochfrequenzschaltungen nicht geeignet sind.

Drahtlose Widerstände bestehen nicht aus Draht, sondern aus leitenden Filmen und Mischungen auf Basis eines verbindenden Dielektrikums. Also Dünnfilm (basierend auf Metallen, Legierungen, Oxiden, Metalldielektrika, Kohlenstoff und Bor-Kohlenstoff) und Verbund (Film mit anorganisches Dielektrikum, Masse und Film mit organischem Dielektrikum).

Bei drahtlosen Widerständen handelt es sich häufig um hochpräzise Widerstände, die sich durch eine hohe Parameterstabilität auszeichnen und für den Betrieb bei hohen Frequenzen, in Hochspannungskreisen und innerhalb von Mikroschaltungen geeignet sind.

Widerstände werden im Allgemeinen in Allzweck- und Spezialwiderstände eingeteilt. Allzweckwiderstände gibt es in Ohm bis mehreren zehn Megaohm. Spezialwiderstände können Nennwerte von mehreren zehn Megaohm bis zu Einheiten von Teraohm haben und bei Spannungen von 600 Volt oder mehr betrieben werden.

Spezielle Hochspannungswiderstände können in Hochspannungskreisen mit Spannungen von mehreren zehn Kilovolt arbeiten. Hochfrequenzgeräte können bei Frequenzen von bis zu mehreren Megahertz betrieben werden, da sie über extrem kleine inhärente Kapazitäten und Induktivitäten verfügen.Präzision und Ultrapräzision zeichnen sich durch eine Schätzgenauigkeit von 0,001 % bis 1 % aus.

Nennwerte und Kennzeichnungen von Widerständen

Widerstände gibt es in verschiedenen Nenngrößen und es gibt sogenannte Widerstandsreihen, beispielsweise die weit verbreitete E24-Reihe. Im Allgemeinen gibt es sechs standardisierte Widerstandsreihen: E6, E12, E24, E48, E96 und E192. Die Zahl nach dem Buchstaben „E“ im Namen der Serie gibt die Anzahl der Nominalwerte pro Dezimalintervall an, und in E24 sind diese Werte 24.

Der Wert des Widerstands wird durch eine Zahl in der Reihe multipliziert mit 10 hoch n angegeben, wobei n eine negative oder positive ganze Zahl ist. Jede Reihe zeichnet sich durch ihre eigene Toleranz aus.

Die farbliche Kennzeichnung von Abschlusswiderständen in Form von vier oder fünf Streifen hat längst Tradition. Je mehr Balken, desto höher die Genauigkeit. Die Abbildung zeigt das Prinzip der Farbcodierung von Widerständen mit vier und fünf Streifen.

Oberflächenmontierte Widerstände (SMD-Widerstände) mit Toleranzen von 2 %, 5 % und 10 % sind mit Zahlen gekennzeichnet. Die ersten beiden Ziffern der drei bilden eine Zahl, die mit 10 hoch der dritten Zahl multipliziert werden muss. Um einen Dezimalpunkt anzuzeigen, wird an seiner Stelle der Buchstabe R platziert. Die Markierung 473 bedeutet 47 mal 10 hoch 3, also 47×1000 = 47 kΩ.

SMD-Widerstände ab Baugröße 0805, mit einer Toleranz von 1 %, haben eine vierstellige Markierung, wobei die ersten drei die Mantisse (die zu multiplizierende Zahl) und die vierte die Potenz der Zahl 10, mit der die Mantis ist, darstellen multipliziert werden soll, um den Nominalwert zu erhalten. 4701 bedeutet also 470×10 = 4,7 kΩ. Um einen Punkt in einem Dezimalbruch zu bezeichnen, setzen Sie an seiner Stelle den Buchstaben R ein.

Bei der Kennzeichnung von SMD-Widerständen der Standardgröße 0603.Es werden zwei Zahlen und ein Buchstabe verwendet. Die Zahlen sind der Code für die Definition der Gottesanbeterin, und die Buchstaben sind der Code für den Indikator der Zahl 10, dem zweiten Faktor. 12D bedeutet 130×1000 = 130 kΩ.

Identifizieren von Widerständen in Diagrammen

In Diagrammen werden Widerstände durch ein weißes Rechteck mit einer Beschriftung gekennzeichnet, und die Beschriftung enthält manchmal sowohl Informationen über die Nennleistung des Widerstands als auch Informationen über seine maximale Verlustleistung (sofern für ein bestimmtes elektronisches Gerät von entscheidender Bedeutung). Anstelle eines Dezimalpunkts wird normalerweise der Buchstabe R, K, M verwendet – wenn wir jeweils Ohm, kOhm und MOhm meinen. 1R0 – 1 Ohm; 4K7 – 4,7 kΩ; 2M2 – 2,2 MΩ usw.

In Schaltplänen und Platinen werden die Widerstände häufiger einfach mit R1, R2 usw. nummeriert, und in der dem Schaltplan oder der Platine beiliegenden Dokumentation wird eine Liste der Komponenten mit diesen Nummern angegeben.

Was die Leistung des Widerstands betrifft, kann sie im Diagramm mit einer wörtlichen Aufschrift angegeben werden, zum Beispiel 470 / 5 W – bedeutet – 470 Ohm, 5 Watt Widerstand oder ein Symbol in einem Rechteck. Wenn das Rechteck leer ist, wird der Widerstand als nicht sehr leistungsstark angenommen, d.