Резисторы. Функциональное назначение резисторов – создание падения напряжения и ограничение тока, страница 2

-  Миниатюрные (рассеиваемая мощность менее 0.125 Вт, что позволяет сильно уменьшить размеры, но и номинальные сопротивления при этом тоже не могут быть очень большими).

-   

Основные конструкции резисторов и связанные с этим свойства.

Проволочные резисторы могут иметь конструкцию:

1)  Катушечного типа: в низкоомных намотка проволоки производится виток к витку (в навал).

2)  Плоские: намотка проволоки на плоскую заготовку из гетинакса, керамики, выводы металлические (для теплоотвода).

Плоские проволочные резисторы точнее резисторов катушечного типа.

Если намотка дифилярная то размеры резистора можно определить по известным номинальному сопротивлению и рассеиваемой мощности.

Мощность выражается через площадь охлаждения, температуру перегрева, максимальный средний диаметр витков Dср, количество витков N и длину провода l=Dср*p*N.

Сопротивление – через температуру перегрева, равную разности между максимально допустимой температурой окружающей среды и дополнительной максимальной температурой.

Коэффициент теплоотдачи a можно выразить через температуру перегрева, которую выражают через площадь охлаждения, получаемую из выражения для рассеиваемой мощности.

     Поверхность охлаждения цилиндрического резистора равна площади поверхности цилиндра без площадей боковых граней (отмечена голубым цветом).

Для плоского резистора площадь охлаждения равна сумме площадей двух самых больших граней

Дифилярная намотка

Для нахождения размеров резистора с дифилярной намоткой проволоки нужно использовать соотношение между диаметром витка и длиной проволоки, чтобы резистор не оказался слишком длинным или толстым ()

Пример расчета проволочных постоянных резисторов

Непроволочные резисторы

На боковые грани резиста надевают металлическую чашку с выводом, в зависимости от места присоединения выводов к чашке различают радиальные и осевые.

Синим цветом обозначены низкоомные контактные кольца. Поверх них надевают чашки с выводами.

 


Если толщина слоя резиста равна t, то площадь поверхности резиста равна

. Есть резисторы с очень малой толщиной резиста (пленочные), для композиционных t больше в 5-10 раз. При проведении расчетов для пленочного резистора очень удобно использовать так называемое сопротивление квадрата:

.

Чтобы увеличить сопротивление на поверхности резиста выполняют различные нарезки. Минус метода состоит в том, что в результате получается высокоомная катушка индуктивности с большими потерями. Чтобы уменьшить потери на поверхности резистивного слоя выполняют прорези:


                                        Объемные резисторы

Такие резисторы штампуются как стержень или впрессовываются в канавку керамических корпусов.

Совмещение проволочных и непроволочных резисторов получило реализацию в фольговых резисторах: на основание вместо пленки накатывается фольга с выполнением прорезей (металлофольговые).

Металлодиэлектрические резисторы близки к композиционным: на керамическую основу наносят многокомпонентный слой с проводящими и непроводящими элементами.

Выпускаются также безвыводные резисторы, что позволяет уменьшить размеры и величину потерь, но неудобно с точки зрения взаимозаменяемости.

                                        Переменные резисторы


В основном используют переменные резисторы со скользящим контактом. При этом один контакт скользит по резистивной дорожке, а другой – по металлу.  Для вращающихся контактов: