Elektromos áramkör passzív elemei
AZ ELEKTROMOS KÖRNYEZETEK PASSZÍV ELEMEI.
Az ellenállások olyan elektronikai berendezések alkotóelemei, amelyek az áramkörök és az áramköri elemek közötti elektromos energia szabályozását és elosztását biztosítják.
2.1 Ellenállások besorolása
Az ellenállások céljára két csoportra van szükség:
1. Általános célú (ellenállási tartomány 1 ohm-tól 10 megohmig, a fantom névleges árameloszlása 0,062 és 100 watt).
2. Különleges cél:
- nagy ellenállás (10 MOhm, 100 TO), Urab-100 400 V (Urab-ra-
boshee (névleges) feszültség);
- nagyfeszültségű (R-tól 1011 Ohmig, Urab akár 100 kV-ig);
- nagyfrekvenciájú (önkapacitású C és L induktivitás nullához közel);
- precíziós (nagy pontosság, a tolerancia nem több, mint 0,001 ... 1%, nagy stabilitás, R = 0,1 ... 10 megaohm, Pnom 2 watt).
Paraméterek alapján az ellenállásokat állandókra és változókra osztják.
A változók elrendezésre és beállító ellenállásokra vannak osztva.
Trimmer ellenállások - úgy tervezték, hogy elvégezzék az elektromos üzemmódok beállítását és alacsony tartósságuk (akár 1000 ciklus).
Állító ellenállások - gyakori beállítások (több mint 5 ezer ciklus).
Jellegétől függően a változás az ellenállás ellenállások vannak osztva egy lineáris - Egy, a logaritmikus - B obratnologarifmicheskoy jellemző - B speciális jellemzői - C, D (2.1 ábra).
A 2.1 ábra az R rezisztencia változását mutatja az Rn maximális értékéhez viszonyítva az a forgási szög változásával, a legnagyobb a forgási szöggel szemben.
A változó ellenállás fő eleme vezetőképes elem. A vezetőelemtől függően az ellenállások vezetékre, nem huzalra és fémfóliára oszthatók. Az anyag nikróm (huzal és fémfólia).
A nem élelmiszer-összetétel a következő csoportokba oszlik:
a) szén- és borokarbon;
b) fém-dielektromos, fém-oxid;
c) összetett, félvezető.
A tervezés szerint:
- normál és trópusi kivitelezés;
- szigeteletlen (nem érintkező élő részek használata megengedett);
- zárt (beleértve a vákuumot is).
Minden ellenállás hőzajjal rendelkezik. Úgy tűnik, hogy a töltésáramok hőmozgásai vannak.
Az átlagos teljesítményt a Nyquist-formula határozza meg:
ahol k a Boltzmann konstans;
T a hőmérséklet, K;
Df - működési frekvenciák, Hz.
A zajfeszültség effektív értéke az egyenlethez viszonyítva hat a teljesítményükhöz
Ebből a képletből következik:
ahol Pm - teljesítmény, W;
Uš - feszültség, V;
R - ellenállás, Ohm;
k a Boltzmann konstans;
T a hőmérséklet, K;
Df - működési frekvenciák, Hz.
T = 293 K esetén ez az egyenlet a következő formában jelenik meg:
A termikus zaj feszültsége véletlenszerű. Ezenkívül az ellenállásnak olyan áramzavarai vannak, amelyek elektromos feszültség alkalmazása esetén fordulnak elő.
E zajok feszültségének tényleges értéke az első közelítésben a következő egyenletből származik:
ahol K 1 - egy adott ellenállás arányossági együtthatója;
U - feszültség az ellenálláson, V;
f 2, f 1 - sáv működési frekvenciák, Hz.
Általában ezeknek a zajoknak a szintjét az együttható határozza meg
ahol Um a zajfeszültség, V;
U - feszültség az ellenálláson, V.
Ezeknek a zajoknak a megjelenése fő oka az elektronok objektumkoncentrációjának átmeneti változása, valamint az anyag szemcsék közötti érintkezési ellenállás változása.
Melyek ezek a zajok értékei?
Az A csoport ellenállása esetén (
50 μV / V-os ellenállásokkal (az SP típus ellenállása).
Huzal ellenállások
Általában az áramkör sok ellenállást tartalmaz, és mindegyik egy teljes zajfeszültséget hoz létre
ahol az n-edik ellenállás hőzajja;
, - az egyedi ellenállásokból származó zaj jelenlegi feszültsége.
Minden ellenállás olyan forma, melynek alakja, mennyisége és mérete jellemző.
Ezért az ellenállás ekvivalens áramkörében az R ellenállás mellett egy L induktor és egy C kondenzátor (2.2. Ábra) áll. A kapacitás jelenik meg az elemek és az ellenállás szakaszai között.
Az induktivitás és a kapacitás jelenléte a reaktív komponens megjelenéséhez, valamint az aktív komponens ekvivalens értékének bizonyos torzításához vezet.
Ráadásul az ellenállások a frekvencia függvényei a huzalellenállások felületi hatásának köszönhetően.
De ez csak a magas frekvenciákat érinti. Így például egy 1 mm átmérőjű, f = 10 kHz-es rézhuzal esetében az ellenállás csak 0,01% -kal nő.
Relatív frekvenciahiba
ahol Z az impedancia az f frekvencián.
A gyakorlatban az L induktivitás és a C kapacitás ismeretlen. Ezért bizonyos ellenállások műszaki feltételek mellett, az általánosított állandó értéke # 964, max.
w a működési frekvencia.
Az ellenállás típusú MLT huzal tmax = 10-8 s, nagy ellenállású C5-15 - tmin »1 μs.
2.2. Öregedési ellenállások
Hosszú távú működés közben az R ellenállás ellenállása változik. Például a C2-6 ellenállás 15 000 üzemóra után 20% -ra változhat.
2.3 Névleges ellenállások
A jelenlegi szabályozási és műszaki dokumentáció állandó ellenállást kell felelnie a hat sorban az E6, E12, E24, E48, E96, E192.
Az ellenállás értékét 10n-vel megszorozva vagy elosztva találjuk meg, ahol n egy pozitív egész szám vagy 0, a számot alkotó számok.
Így például egy E6 sorozat esetében ezek a számok megegyeznek:
1,0; 1,5; 2,2; 3.3; 4,7; 6.8.
Számos megengedett eltérés is normalizálódik:
± 0,001; ± 0,002; ± 0,005; ± 0,01; ± 0,02; ± 0,05; ± 0,1; ± 0,25; ± 0,5; ± 1,0; ± 2,0; ± 5,0; ± 10; ± 20; ± 30.
Ennek megfelelően, a levél jelölés: E, L, R, P, U, X, B, C, D, F, G, I, K, M, N.
2.4 Jelölési rendszer
A rendszer teljes és rövid jelöléseket tartalmaz.
Teljes megnevezése a tervdokumentációt CD a következő, például: R1-33N-0, 25 W - 100 ohm ± 2% A × 0.TU.
Ez egy fedél-R1-33N elnevezések függetlenül 0 és alapvető paraméterek ellenállás 25 W - 100 ohm ± 2% A, A - csoport, a zajszint. 0.TU - dokumentum szállítás.
Tekintsük a kísérő megjelölést:
Jelenleg olyan ellenállásokat használnak, amelyek nem ajánlottak új fejlesztésekhez. Például: С2-26, МЛТ, ПКВ, СП0 és mások.
1980-ig a GOST volt, és a következő megnevezéseket fogadták el:
C - állandó ellenállások;
CH - nemlineáris ellenállások;
A régi márkák ellenállásának megnevezése második eleme az anyagot jellemző adatok: 1 - széntartalmú és borocarbon; 2 - fém-dielektromos és fém-oxid; 3 - kompozit térfogat; 5-vezetékes; 6 - vékonyrétegű, fémezett.
A harmadik elem a fejlesztési sorozatszám.
2.5 Kódolt hivatkozás
A levél azt a szorzót jelöli, amelyre a digitális jelölések megszorozódnak.
2.6 Az ellenállások alapvető paraméterei
Az elektronikus berendezések tervezésénél és üzemeltetésénél figyelembe kell venni az ellenállások alábbi fő paramétereit:
· Megengedett eltérés a névleges értéktől;
· Névleges áramelvezetés (maximális teljesítmény, amelyet az ellenállás a paraméterek megváltoztatása nélkül eloszlathat);
· A működési feszültség korlátozása;
· Ellenállás hőmérsékleti együtthatója (az ellenállás változását jellemzi 1 ° C hőmérsékletváltozással)
ahol R 1 - ellenállás normál körülmények között, Ohm;
Dt a korlátozó hőmérsékleti különbség;
· A belső zaj D (μV / V) szintje;
· Maximális környezeti hőmérséklet a névleges energiaelosztáshoz;
ahol R 1, R2 a névleges disszipációs teljesítmény (Ohm) 10% és 100% -ának megfelelő feszültségeken mért ellenállások;
· Nedvességállóság és hőállóság.
Az ipar jelenleg gyártja:
· Általános célú ellenállások: MLT, OMLT, C2-6, C2-8, C2-11, C2-22 stb .;
· Pontosság OMLT, IHP, C2-1, C2-13, C2-14, C2-14, C2-31;
· Nagyon tágas KVM, KLM, C3-10, C3-14 stb .;
· Nagyfeszültségű KÉV, С3-9, С3-14 és mások;
· Nagyfrekvenciás С2-10, С2-34, С3-8 és mások.
A kárpitozás és a beállítási ellenállások tartománya is nagyon széles:
SP5-1; SP5-6; RP-25; RP-80; SP-5-21;
SP5-30; SP5-54, SP3-10 és mások.
A gyakorlatban a lineáris ellenállások mellett a következőket használják:
- hőfüggő R (termisztorok);
A félvezető ellenállásokban
ahol R 0 a T0 = 293 K ellenállás;
B az ellenállás ilyen típusának konstansja (2.4. Ábra).
Amikor egy elektromos áram halad, a hő felszabadul és az ellenállás változik.
Bizonyos esetekben az ellenállást a külső fűtőelem kényszeríti. Az ilyen ellenállásokat előmelegítőknek vagy közvetett fűtésű termisztoroknak nevezik, jellemzőik a 2.5. Ábrán láthatók
Alkalmazás - láncok paraméteres hőstabilizálása.
2.5 ábra - Függőség
közvetett fűtéssel
Amikor a kondenzátort feltöltik, energiát használnak
3.1 Osztályozás. Szimbólumok rendszere
Az első betű vagy betűkombináció a kondenzátor alosztályát jelöli. K - állandó kondenzátor, CT-hangolás, KP - változó kapacitás.
A második elem a csoport megnevezése, a dielektrikum anyagától függően.
A harmadik elem a regisztrációs számot jelöli.
Mindez nem vonatkozik a régi rendszerre. A következő jelöléseket fogadták el:
A CD-kondenzátorok lemezek;
KM - kerámia monolit;
KLS - kerámia öntött rész;
CSR - mica préselt;
SGM - kisméretű csillám;
КБГЧ - papír szigetelt szigetelt;
KBSU - papír hermetizált frekvencia;
CEG - elektrolit zárt;
IT - elektrolit tantál;
PDA - díszített kerámia.