Een gids voor wat PCB-weerstanden zijn en de typen

Introductie

Net als andere resistieve apparaten hebben PCB-weerstanden twee aansluitingen of kabels met samenvallende weerstandswaarden. Weerstandstypes zijn er in vele soorten, maten en materialen. Dit kan het erg moeilijk maken om het te begrijpen.

PCB-weerstanden

In deze gids zullen we opsplitsen wat u moet weten over PCB-weerstanden en hun typen en hopelijk eventuele verwarring wegnemen. H2: Wat zijn weerstanden?

Hoe werkt een weerstand in een PCB?

Een weerstand zet elektrische energie om in thermische energie en de waarde van de weerstand bepaalt hoeveel warmte wordt geproduceerd door de conversie.

Een weerstand in een printplaat fungeert als spanningsdeler tussen twee punten om een uitgangsspanning te creëren die lager is dan de ingangsspanning. Dit vermindert de hoeveelheid stroom die nodig is voor de werking, wat vermogensverliezen minimaliseert en de efficiëntie verhoogt.

Waarom gebruiken we een weerstand in een printplaat?

Wanneer we een weerstand in een printplaat gebruiken, is dat om de stroom van elektriciteit te regelen. De weerstand laat de elektrische stroom door een circuit gaan.

Weerstanden zijn gemaakt van een materiaal met een hoge weerstand en het potentiaalverschil tussen twee punten op de weerstand neemt toe naarmate de temperatuur stijgt.

Hoe hoger de weerstandswaarde, hoe lager de stroomsterkte door de aansluitingen zal zijn. Omgekeerd, als er helemaal geen weerstand aanwezig zou zijn, zou alle elektriciteit er rechtstreeks doorheen stromen en zou er geen spanningsval over enig punt in het circuit optreden.

Verschillende soorten weerstanden

Weerstanden zijn een veelvoorkomend onderdeel op een printplaat, en er zijn twee soorten: lineaire weerstanden en niet-lineaire weerstanden.

Weerstanden zijn handig voor het regelen van stroom en spanning en het beschermen van circuits.

Lineaire Weerstanden

Deze weerstand heeft een lineair verband tussen stroom en spanning, wat betekent dat als je de spanning verdubbelt, er twee keer zoveel stroom doorheen loopt. Ze zijn bovendien goedkoop en gemakkelijk te vinden in geïntegreerde schakelingen, waardoor ze erg handig zijn voor bijvoorbeeld schakelende voedingen.

Lineaire weerstanden hebben ook enkele typen, vast en variabel.

Vaste weerstanden

Weerstanden met een vaste waarde. Ze zijn gemaakt om een specifieke weerstandswaarde te hebben en zijn daarom niet instelbaar. De meest voorkomende vaste weerstand is de koolstoffilmweerstand . Dit type weerstand heeft een dunne laag koolstof, waardoor er weerstand doorheen kan stromen.

Koolstofsamenstelling

Een type weerstand dat wordt gebruikt in toepassingen waar hoge stromen moeten worden gereduceerd. Deze weerstanden zijn zeer tolerant voor temperatuurschommelingen en kunnen hoge spanningen aan. Dit maakt ze ideaal voor gebruik in hoogspanningsapplicaties . Ze hebben ook een lange levensduur, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waar ze gedurende een lange periode frequent worden gebruikt.

Dunne film

Bestaat uit een dunne laag metaaloxiden of polymeren. De dikte en samenstelling van het metaaloxide of polymeer bepalen de weerstandswaarde van de weerstand.

Dunnefilmweerstanden worden vaak gemaakt door middel van galvaniseren of sputteren, waarbij een extreem dunne metaallaag op een substraat wordt aangebracht . Ook micromachining en verdampingsmethoden kunnen worden gebruikt om dunnefilmweerstanden te produceren.

Dikke film

Gemaakt met een dikke laag geleidend materiaal. Ze worden vaak gebruikt in plaats van draadgewonden weerstanden, die ooit de meest voorkomende soorten weerstanden waren.

Deze zijn gemaakt van keramisch materiaal, waardoor ze duurzamer zijn dan dunnefilmweerstanden. Ze zijn ook beter bestand tegen temperatuurschommelingen, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen bij hoge temperaturen.

Draad wond

Om een elektrisch kanaal tot stand te brengen, wordt een dunne draad rond de middenpool van dit soort weerstanden gedraaid. De weerstand van deze weerstanden wordt bepaald door het aantal lagen en de dikte van elke laag.

zekering

Weerstanden die je kunt smelten. Ze hebben een smeltbare schakel in zich, dat is als een klein stukje draad dat smelt bij een bepaalde temperatuur. Wanneer dit het geval is, wordt het circuit geopend en wordt voorkomen dat er stroom door de weerstand gaat. Als een zekering doorbrandt, betekent dit dat er te veel stroom door uw circuit liep en dat deze moest worden uitgeschakeld.

Variabele weerstanden

Variabele weerstanden zijn weerstanden die een instelbare weerstand hebben. Ze worden meestal gebruikt in circuits om de hoeveelheid stroom die door een circuit gaat te regelen of om een nauwkeurig spanningsniveau in te stellen. Er zijn twee hoofdtypen: potentiometers en reostaten.

Potentiometers

Deze hebben drie terminals (de derde terminal is meestal verbonden met de aarde): een uiteinde dat verbonden is met de aarde, een ander uiteinde dat verbonden is met de bronspanning en een derde terminal genaamd de wisser die heen en weer kan bewegen tussen de andere twee terminals.

Als je de knop op een potentiometer draait, verplaats je deze draad ten opzichte van de andere draden.

Potentiometers worden het vaakst gebruikt als volumeregelaars voor audiosystemen , omdat ze zorgen voor vloeiende overgangen van lage naar hoge volumeniveaus en omgekeerd.

Reostaten

Dit zijn variabele weerstanden met slechts twee aansluitingen: het ene uiteinde wordt aangesloten op aarde en het andere uiteinde wordt rechtstreeks aangesloten op de stroombron van uw circuit.

Reostaten werken anders dan potentiometers omdat ze geen interne draden hebben; in plaats daarvan gebruiken ze glijdende contacten in hun behuizing om te veranderen hoeveel stroom er doorheen gaat op basis van hoe ver ze zijn geopend.

Niet-lineaire weerstanden

Deze weerstanden veranderen hun weerstandswaarde over een bepaald bereik. Ze worden vaak gebruikt in schakelingen waar meerdere onafhankelijke weerstanden moeten samenwerken, zoals bij ledverlichting . Ze worden ook gebruikt om spanningsdelers te maken, die een ingangsspanning verdelen over twee of meer uitgangen.

Niet-lineaire weerstanden hebben ook verschillende typen:

thermistors

Weerstanden met een negatieve temperatuurcoëfficiënt. Dat betekent dat hun weerstand afneemt naarmate de temperatuur stijgt. Thermistors worden meestal gemaakt van materialen met een hoge thermische geleidbaarheid, zoals nikkel of koperoxide.

Varistor-weerstanden

Ook bekend als variabele weerstanden. Ze zijn een soort weerstand die kan worden veranderd van een hoge weerstand naar een lage weerstand door er spanning op aan te brengen.

Een soort weerstand die is ontworpen om overtollige spanning te absorberen en als warmte af te voeren. Ze worden meestal gebruikt in circuits met hoge spanningen, zoals die worden gebruikt voor verlichting of krachtoverbrenging.

Fotoweerstand

Het is doorgaans gemaakt van een soort halfgeleidermateriaal dat zijn weerstand verandert wanneer het aan licht wordt blootgesteld. De mate van verandering hangt af van de hoeveelheid licht, waardoor het een handig hulpmiddel is om de omgevingslichtomstandigheden te meten. Het werkt door gebruik te maken van de relatie tussen spanning en stroomsterkte.

Weerstanden voor opbouwmontage

Gemaakt van een halfgeleidend materiaal, wat betekent dat ze kunnen worden gebruikt om circuits te maken met een lage weerstand.

Het belangrijkste voordeel van het gebruik van weerstanden voor opbouwmontage is dat ze ruimte besparen op een printplaat en betrouwbaarder zijn dan andere soorten weerstanden, omdat er geen soldeer of soldeerbout nodig is om ze op hun plaats te installeren.

Dingen om te overwegen bij het kiezen van uw PCB-weerstand

PCB-weerstanden zijn een belangrijk onderdeel van uw circuit en hun selectie kan een grote invloed hebben op de manier waarop uw circuit werkt. Hier zijn een paar dingen waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van uw PCB-weerstanden:

Weerstand

Het is de meest voorkomende eigenschap waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van uw PCB-weerstand. Weerstand wordt gemeten in ohm en bepaalt de hoeveelheid stroom die door een circuit gaat.

Als je een toepassing hebt waarbij je veel stroom door een klein gebied laat gaan, dan wil je een weerstand met een lage weerstandswaarde kiezen. Omgekeerd, als uw toepassing slechts kleine hoeveelheden stroom nodig heeft, dan zult u een weerstand met een hoge weerstandswaarde willen kiezen.

Tolerantie

De tolerantie van een weerstand is de hoeveelheid variatie in waarde die kan worden getolereerd. Als u bijvoorbeeld een tolerantieweerstand van 5% heeft en u meet de waarde ervan op 0.1 ohm, dan valt die waarde binnen de tolerantie. Als u meet dat de waarde 1 ohm is, valt deze niet binnen de tolerantie.

Nominaal vermogensverlies

Houd er bij de aanschaf van een PCB-weerstand rekening mee dat deze de voeding moet aankunnen . Als de voeding niet krachtig genoeg is, kan de weerstand niet voldoende energie afvoeren om zijn werk te doen.

Pakket en Montage

Het pakket is het fysieke onderdeel dat de elektrische componenten van de weerstand bevat en een manier biedt om verbinding te maken met andere componenten. Er zijn verschillende soorten pakketten beschikbaar, waaronder opbouwmontage en doorvoeropeningen. Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen, dus zorg ervoor dat u deze zorgvuldig onderzoekt voordat u beslist welk type geschikt voor u is.

Montage verwijst naar waar op uw printplaat u uw weerstanden zult installeren. Weerstanden kunnen horizontaal of verticaal op het bord worden gemonteerd. Het heeft een impact op hoeveel ruimte ze innemen en hoeveel stroom ze kunnen dragen.

Voltage Rating

De nominale spanning is de maximale spanning die de weerstand kan weerstaan. Dit is belangrijk omdat het bepaalt hoeveel elektrische stroom de weerstand aankan zonder schade aan te richten.

Bij het kiezen van een spanningswaarde moet u rekening houden met het type circuit en de toepassing ervan. Als u bijvoorbeeld een LED -circuit gebruikt, heeft u een weerstand met een hogere spanningswaarde nodig dan wanneer u een audioversterkercircuit gebruikt.

Materiële constructie

Er zijn veel factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van uw PCB-weerstand. Een ding is de materiaalconstructie van de weerstand. Elk materiaal heeft zijn eigen voor- en nadelen, dus u zult moeten beslissen of u liever meer stabiliteit of minder warmteontwikkeling wilt voor uw PCB-ontwerp.H3: Inductantie en capaciteit

Bij het kiezen van de juiste PCB-weerstand is het belangrijk rekening te houden met de inductantie en capaciteit van uw circuit. Bij snelle circuits kan inductantie een probleem vormen – dit is de reden waarom transformatoren in voedingen worden gebruikt om spanningsschommelingen te verminderen.

U moet ervoor zorgen dat uw selectie een voldoende lage capaciteit heeft, zodat deze de prestaties van uw circuit niet verstoort.

Thermisch bereik

Dit is de hoeveelheid warmte die een weerstand kan weerstaan en het is belangrijk omdat verschillende componenten verschillende maximumtemperaturen hebben en u ervoor wilt zorgen dat de weerstand die u kiest de hitte van uw apparaat aankan. Als een weerstand te heet wordt, kan deze doorbranden of kortsluiting veroorzaken, wat uw project mogelijk kan ruïneren!

Bedrijfsgeluid

Bedrijfsgeluid is de elektrische ruis die wordt gegenereerd door de circuitcomponenten. Het kan worden versterkt door de PCB-lay-out en andere componenten in het systeem. Het kan interferentie veroorzaken in andere circuits en systemen.

Conclusie

Het is alleen maar juist om de weerstanden te vinden die je nodig hebt en ze voor je te laten werken. Pas als je dat doet, weet je zeker dat je schakeling doet wat hij moet doen en geen fouten bevat. Weerstanden spelen een grote rol in elke printplaat die je zou willen maken en vanaf nu. Het wordt alleen maar beter als je weet wat je nodig hebt en de specifieke weerstandswaarden kunt bestellen.

Een gids voor PCB-weerstanden en PCB-weerstandstypes