مقاومت‌ها را بهتر بشناسیم

سلام امروز تصمیم گرفتم در یه مجموعه چند بخشی پکیج قطعات و نحوه شناسایی و خواندن مقادیر آنها را توضیح بدم . در توضیحاتی هم که میدم از ساده ترین گفتار استفاده میکنم که قابل استفاده برای همه باشه . توی این مطب قرار نیست که در مورد نحوه کار و کاربرد صحبت کنم و هدف شناخت و شناسایی انواع قطعه و خواندن مقادیر آنها است. این نکته هم باید بگم اطلاعاتی که در ادامه میخونید در مورد اکثریت قطعات است و احتمالا مورد نقض هم براشون پیدا میشه .

مقاومت‌ها:

خوب بریم سر اصل مطب، مقاومت رو هر کسی که دست کم یه کیت الکترونیکی مونتاژ کرده باشه میشناسه مقاومت بر اساس نوع کاربرد، توان و اشکال متفاوتی دارد .

مقاومت‌های توان بالا :

این مقاومت‌ها عموما به صورت سیم پیچ هایی از فلزات با خاصیت مقاومت الکتریکی بالا ساخته می‌شوند و به علت داشتن فضای زیاد بر روی قطعه مقدار اهم، توان، دیگر پارامتر های مورد نیاز بر روی آنها چاپ می شود. این مقاومت ها از توان 10 وات تا بیش از 500 وات تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مقاومت‌های توان متوسط و کم :

 این دسته از مقاومت ها استفاده بیشتری در الکترونیک دارند و تنوع ظاهری بیشتری نیز در آنها وجود دارد .

مقاومت‌های بالاتر از 3 وات :

به طور معمول بدنه ای از جنس سرامیک و به شکل آجر دارند و به مقاومت آجری معروف هستند مقادیر این مقاومت ها به طور عددی روی آنها نوشته می شود و درصد خطای آنها با استفاده از کد هایی از حروف نشان داده می شود که در جدول زیر مشاهده می کنید .

معمولا مقاومت های آجری دارای مقدار پایین هستند و مقدار آنها شامل ممیز می‌‍‌شود به همین منظور در بعضی از شرکت ها حروفی به منظور ممیز و به جای علامت آن استفاده می‌شود.

برای درک بهتر چند مثال در این رابطه میزنم :

5R6K = 5.6 Ω 10%

R25J = 0.25 Ω 5%

47K J = 47 Kilo Ω 5%

موارد گفته شده در مورد این نوع مقاومت، در مورد مقاومت های دیگر نظیر مقاومت های آرایه ای نیز صدق می‌کند .

مقاومت‌های 1/8 وات تا 3 وات :

در این نوع مقاومت ها از نوار‌های رنگی برای تعیین مقدار و درصد خطا استفاده می کنند که برای محاسبه مقدار این مقاومت ها از جدول زیر استفاده می شود، لازم است که توجه شود که این مقاومت‌ها در انواع چهار باند و پنج باند و شش باند تولید می شوند که همیشه یک رنگ که با فاصله ی بیشتری از بقیه قرار دارند درصد خطا (مقدار تلرانس ) را نشان می‌دهد و اولین باند از جهت مخالف تا دومی ( در چهار باند ) ( سومی در پنج باند و شش باند ) مقداری عددی و باند آخر توان ضریب 10 در باقی اعداد است .

در مقاومت های شش باند ، باند ششم بعد از تلرانس قرار داره .

 رنگ ششم بیانگر ضریب دمایی مقاومت است به این معنا که مقدار مقاومت چقدر به ازای هر درجه تغییر دما تغییر خواهد کرد، عدد بدست آمده از جدول را در فرمول زیر قرار می‌دهیم و تغییرات مقاومت بدست می‌آید :

R = R0 × ( 1 + TCR × ( T – T0))

R = 50Ω × ( 1 + 0.00005 1/°C × 25°C ) = 50.0625 Ω

برای درک بهتر به مثال ها توجه کنید .

مقاومت‌های یک وات و پایین تر نصب سطحی (SMD) :

این نوع مقاومت از نظر محاسبات مقدار، تفاوتی با مقاومت های رنگی ندارد. با این تفاوت که بجای رنگ از عدد معادل رنگ ها استفاده می شود و بر روی مقاومت نوشته می شود، این مقاومت ها در تلرانس های یک و 5 درصد عموما موجود هستند که تلرانس بر روی مقاومت نوشته نمی‌شود و فقط با توجه به تعداد عدد ها می‌توان تلرانس را تشخیص داد ( سه رقمی 5 درصد و 4 رقمی یک درصد می باشد ) .

به عنوان مثال :

103 = 10 Kilo Ω

222 = 2.2 Kilo Ω

1002 = 10 Kilo Ω

این روش در مورد تمام مقاومت های نصب سطحی صادق نیست و مقاومت های زیر 10 اهم روش های دیگری دارند که شامل علائم و حروف می‌باشد .

به طور معمول از حرف R برای نشان دادن ممیز استفاده می‌شود به عنوان مثال :

4R7 = 4.7 Ω

R56 = 0.56 Ω

R382 = 0.382 Ω

علامت دیگری که بر روی مقاومت‌ها استفاده می‌شود کشیدن خط به زیر عدد موجود روی مقاومت است که به معنی معکوس کردن ضریب مقاومت است. به عنوان مثال:

103 = 10 milli Ω

در نوع دیگر نوشتار بر روی مقاومت‌ها، دو عدد صحیح و یک حرف نوشته می شود که به استاندارد EIA معروف است. برای خواندن این مقاومت‌ها مقدار معادل دو عدد صحیح از جدول زیر برداشت می‌شود . سپس در عدد معادل حرف که از جدول بعدی بدست می آید ضرب می کنیم و عدد حاصل مقدار مقاومت است.

برای خواندن این نوع نوشتار حتما باید این جدول را به همراه داشته باشید.  در ادامه یک مثال برای درک بهتر استاندارد :

68X=        68=> 499      X=> 0.1           —->      49.9 Ω

استاندارد فوق به دلیل داشتن 96 کد به EIA96 معروف است.

فوت پرینت  مقاومت‌ها :

در ادامه بحث به انواع فوت پرینت های مقاومت‌ها می پردازیم اما قبل از آن چند مورد که به اشتباه مورد استفاده قرار می گیرد را توضیح می‌دهم .

در حالت کلی دو نوع تکنولوژی نصب قطعات بر روی برد وجود دارد :

1.      THT (Through Hole Technology) نصب با استفاده از سوراخ ؛ قطعات با این تکنولوژی رو میگن THD (Through Hole Device)   قطعاتی که با استفاده از سوراخ نصب می شوند.

2.      SMT (Surface Mount Technology) نصب بر روی برد ؛ قطعات با این تکنولوژی رو میگن SMD (Surface Mount Device)   قطعاتی که بر روی سطح برد (رو یا زیر) نصب می شوند.

این دو تکنولوژی در مورد تمامی قطعات وجود دارد و در تمام سری این مقالات به نوبت آنها را معرفی می‌کنم . حالا بریم سراغ بحث شیرین مقاومت :

مقاومت‌های THD بخاطر اینکه دارای دو پایه هستند و زیاد به فاصله این دو پایه حساس نیستند دارای استاندارد قطعی نمی باشند ، ولی به دو صورت ایستاده و خوابیده بر روی برد ها استفاده می‌شوند که با استفاده از انداره میان دو پایه و عرض مقاومت میتوان برای آنها فوت پرینت طراحی کرد . نمونه هایی از این مقاومت‌ها را در زیر مشاهده می‌کنید.

مقاومت‌های SMD بر خلاف نوع THD دارای ابعاد و اندازه های مشخص و استاندارد شده ای هستند که در ادامه این استاندارد ها با جزئیات آنها آورده شده است .

در جدول بالا تمام استناندارد ها در دو سیستم متریک و امپریال آورده شده و به طور معمول اسناندارد امپریال در ایران استفاده می‌شود . نکته قابل بیان این است که در بعضی از سایز ها ابعاد دو استاندارد باهم تفاوت دارد ولی کد یکسانی دارند و گاهی باعث خطا در طراحی فوت پرینت برای مبتدیان می شود . به عنوان مثال سایز 0402 متریک با 0402 امپریال تفاوت بسیار زیادی با هم دارند .

استاندارد هایی نیز وجود دارند که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربرد خاص دارند، که در تصویر زیر می‌توانید مشاهده نمایید .

 منابع :

https://www.omnicalculator.com/physics/resistor-color-code

http://www.bestsoldering.com/resistor-colour-codes-/

https://www.hobby-hour.com/electronics/4-digit-smd-resistors.php