Direnç Hesaplama

Tanımlar ve Hesaplamalar

Direnç ve Direniş

Bir direnç, elektronik devrelerde elektrik direnci oluşturan pasif bir elektrik bileşenidir. Dirençler hemen hemen tüm elektrik devrelerinde bulunabilir. Örneğin, gerilim bölücü olarak elektrik akımını sınırlamak, aktif devre elemanlarına önyargı sağlamak, iletim hatlarını sonlandırmak için, direnç-kondansatör devrelerinde bir zamanlama bileşeni olarak çeşitli amaçlar için kullanılırlar ... Liste sonsuzdur.

Hassas on yıllık direnç kutusu

Bir direncin veya bir elektrik iletkeninin elektrik direnci, elektrik akımı akışına olan karşıtlığın bir ölçüsüdür. Direnç için SI birimi ohm'dur. Sıfır dirence sahip süper iletkenler dışında herhangi bir malzeme bir miktar direnç gösterir. Direnç, direnç ve iletkenlik hakkında daha fazla bilgi.

Direnç Toleransı

Tabii ki, çok hassas dirençli bir direnç yapmak mümkündür, ancak delicesine pahalı olacaktır. Ayrıca, yüksek hassasiyetli dirençler nispeten nadiren kullanılmaktadır. Ölçümler için kullanılan çok pahalı dirençler vardır. Burada elektrik devrelerinde kullanılan, yüksek hassasiyet gerektirmeyen ucuz dirençlerden bahsedeceğiz. Çoğu durumda, hassasiyetin ±% 20'si yeterlidir. 1 kilohm direnç için bu, 800 ohm ila 1200 ohm aralığında bir değere sahip herhangi bir direncin kabul edilebilir olduğu anlamına gelir. Bazı kritik bileşenler için tolerans ±% 1 veya hatta ±% 0,05 olarak belirtilebilir. Aynı zamanda, bugün% 20 direnç bulmak zor - bunlar transistörlü radyo çağının başlangıcında yaygındı. % 5 ve% 1 dirençler günümüzde çok yaygındır. Geçmişte nispeten pahalıydılar ama artık değildir.

1608 (1,6 × 0,8 mm) paketlerde 10 W 1 Ω seramik dirençli 0,1 W SMD dirençlerin karşılaştırması

Güç dağılımı

Bir elektrik akımı dirençten geçtiğinde ısıtılır ve elektrik enerjisi yaydığı termal enerjiye dönüştürülür. Bu enerji, direnci aşırı derecede yükseltmeden direnç tarafından dağıtılmalıdır. Ve sadece sıcaklığı değil, aynı zamanda bu direnci çevreleyen bileşenlerin sıcaklığı da. Bir direnç tarafından tüketilen güç şu şekilde hesaplanır:

Burada volt cinsinden V, ohm cinsinden R direncinin karşısındaki gerilimdir ve I, içinden akan amper cinsinden akımdır. Bir direncin, performansını düşürmeden belirsiz bir süre boyunca güvenle dağıtabileceği güce, direnç güç derecesi veya direnç watt derecesi denir. Genel olarak, direnç paketi ne kadar büyükse, o kadar fazla gücü dağıtabilir. En yaygın olarak 0,01 W ila yüzlerce watt arasında farklı güç değerlerine sahip dirençler üretilir. Karbon dirençler genellikle 0,125 ila 2 watt güç değerlerinde üretilmektedir.

Bilgisayar güç kaynağında 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W ve 1 W renk kodlu dirençler

Tercih Edilen Değerler

Herhangi bir değerde direnç üretmek mümkün olsa da, özellikle üretilen herhangi bir direncin belirli bir toleransa tabi olduğu düşünüldüğünde, sınırlı sayıda bileşen yapmak daha kullanışlıdır. Daha hassas direnç maliyetleri, daha az hassas muadillerinden çok daha yüksektir. Ortak mantık, tüm değerlerin logaritmik bir ölçekte eşit aralıklarla yerleştirilmesi ve aralığın toleransına uyması için logaritmik bir değer ölçeği seçmeyi gerektirir. Örneğin, ±% 10'luk bir tolerans için on yılı (1'den 10'a, 10'dan 100'e, vb.) 12 adımda kapsamak mantıklıdır: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3 , 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2, sonra 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82. Bu değerler tercih edilen değerler olarak adlandırılır ve E Yalnızca dirençler için değil, aynı zamanda kapasitörler, indüktörler ve Zener diyotları için de kullanılan tercih edilen numaralar serisi . Her bir E serisi (E3, E6, E12, E24, E48, E96 ve E192) on yılı 3, 6, 12, 24, 48, 96 ve 192 adıma ayırır. E3 serisinin eski olduğunu ve neredeyse artık kullanılmadığını unutmayınız.

E Serisi Değerlerin Listeleri

1969'da Sovyetler Birliği'nde üretilen modern bir 10 W 8.6 ohm seramik direnç (yukarıda) ve bir VZR 2 W 3.3 kilohm direnç

E6 değerleri (% 20 tolerans):

1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8.

E12 değerleri (% 10 tolerans):

1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2.

E24 değerleri (% 5 tolerans):

1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6; 3,9; 4,3; 4,7; 5,1; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1.

E48 değerleri (% 2 tolerans):

1,00; 1,05; 1,10; 1,15; 1,21; 1,27; 1,33; 1,40; 1,47; 1,54; 1,62; 1,69; 1,78; 1,87; 1,96; 2,05; 2,15; 2,26; 2,37; 2,49; 2,61; 2,74; 2,87; 3,01; 3,16; 3,32; 3,48; 3,65; 3,83; 4,02; 4,22; 4,42; 4,64; 4,87; 5,11; 5,36; 5,62; 5,90; 6,19; 6,49; 6,81; 7,15; 7,50; 7,87; 8,25; 8,66; 9,09; 9,53.

E96 değerleri (% 1 tolerans):

1,00; 1,02; 1,05; 1,07; 1,10; 1,13; 1,15; 1,18; 1,21; 1,24; 1,27; 1,30; 1,33; 1,37; 1,40; 1,43; 1,47; 1,50; 1,54; 1,58; 1,62; 1,65; 1,69; 1,74; 1,78; 1,82; 1,87; 1,91; 1,96; 2,00; 2,05; 2,10; 2,15; 2,21; 2,26; 2,32; 2,37; 2,43; 2,49; 2,55; 2,61; 2,67; 2,74; 2,80; 2,87; 2,94; 3,01; 3,09; 3,16; 3,24; 3,32; 3,40; 3,48; 3,57; 3,65; 3,74; 3,83; 3,92; 4,02; 4,12; 4,22; 4,32; 4,42; 4,53; 4,64; 4,75; 4,87; 4,99; 5,11; 5,23; 5,36; 5,49; 5,62; 5,76; 5,90; 6,04; 6,19; 6,34; 6,49; 6,65; 6,81; 6,98; 7,15; 7,32; 7,50; 7,68; 7,87; 8,06; 8,25; 8,45; 8,66; 8,87; 9,09; 9,31; 9,53; 9,76.

E192 değerleri (% 0,5 ve daha düşük tolerans):

Direnç renk kodlaması

Direnç İşaretleme

Resimde gösterildiği gibi büyük dirençler genellikle rakamlar ve harflerle işaretlenmiştir ve okumaları kolaydır. Bununla birlikte, değer, özellikle silindirik iseler, küçük dirençler (ve diğer elektronik bileşenler) üzerine modern baskı teknolojisi kullanılarak bile kolayca basılamaz. Bu nedenle, son 100 yılda bileşenleri markalamak için renkli bantlar kullanıldı. Bu amaç için elektronik renk kodu 1920 başlarında tanıtılmıştır. Renk kodları yalnızca dirençler için değil, aynı zamanda kapasitörler, diyotlar, indüktörler ve diğer elektronik bileşenler için de kullanılmaktadır.

Direnç Renk Kodu

Dirençler için altı adede kadar renk bandı kullanılır. En yaygın olanı, birinci ve ikinci bantların direnç değerinin birinci ve ikinci önemli basamağını temsil ettiği, üçüncü bandın ondalık çarpanı olduğu ve dördüncü bandın toleransı gösterdiği dört bantlı bir renk kodudur. Simetrik bileşenin sol ve sağ tarafını ayırt etmeye yardımcı olan üçüncü ve dördüncü bant arasında küçük, bazen zayıf bir şekilde ayırt edilebilen bir boşluk vardır. %20 dirençler genellikle yalnızca üç bantla işaretlenir - tolerans bantları yoktur. Bantları rakam, rakam, çarpan anlamına gelmektedir.

%2 veya daha fazla hassas direnç için beş veya daha fazla bant kullanılır ve ilk üç bant direnç değerini temsil eder. 6 bantlı işaretlemedeki son bant, ppm/K cinsinden sıcaklık katsayısını temsil eder (kelvin başına milyonda parça). Yukarıdaki resim renkli işaretleme ilkesini temsil etmektedir.

Bantlar soldan sağa doğru okunur. Genellikle sol uca yakın gruplanırlar. Son renk bandı ile diğer bantlar arasında gözle görülür bir boşluk varsa, direncin sağ tarafını gösterir. Ayrıca gümüş veya altın bantlar (varsa) her zaman sağ taraftadır. Renk bantlarından değeri belirlediğinizde, bunu tercih edilen değer tablolarıyla karşılaştırın. Orada değilse, başka bir uçtan okumaya çalışın. Bu hesap makinesinde renkli işaretlemenin uluslararası standart IEC 60062: 2016 'ya göre yapıldığını unutmayınız.

Renk işaretleme örneklerini görüntülemek için bağlantılara tıklayın veya dokunun:

10 kohms ±20%, 12 ohms ±20%, 15 MΩ ±1%, 18 MΩ ±2%, 22 kohms ±10%, 27 ohms ±5%, 33 kohms ±5%, 39 MΩ ±0.5%, 0.47 ohms ±0.25%, 0.56 ohms ±0.1%, 68 ohms ±0.05%, 0.82 ohms ±20%

Sayısal İşaretleme

Sayısal değerler, daha büyük boyutlardaki yüzeye montaj dirençlerine (SMT - yüzeye montaj teknolojisi veya SMD - yüzeye montaj cihazı) ve daha büyük eksenel uç dirençlerine yazdırılır. İşaretleme alanı çok küçük olduğundan, direnç değerini okumak ve anlamak bazen kolay değildir. İşaretleme çoğunlukla servis için kullanılır çünkü üretim sırasında dirençler yüzeye montaj makinelerine uygun şekilde işaretlenmiş bantlarla beslenir. Çoğu, özellikle küçük SMD dirençleri hiç işaretlenmemiştir ve bantlardan düştüklerinde dirençlerini bulmanın tek yolu ölçümdür.

1608 (1,6 × 0,8 mm) paketlerde 39 × 10⁰ = 39 Ω 0,1 W SMD dirençleri

Markalama için birkaç sistem kullanılır: üç veya dört hane, bir harfle iki hane, bir harfle üç hane, RKM kodu ve diğer sistemler. Yalnızca üç basamak görürseniz, bunlar önemli rakamları temsil eder ve üçüncüsü bir çarpandır. Örneğin, bir SMD direncindeki 103, 10 × 10³ = 10 kΩ'u temsil eder.

Dört basamaklı sistem, yüksek toleranslı dirençler için kullanılır, örneğin E96 veya E192 serisi dirençler için. Örneğin, 2743 = 274 × 10³ = 274 kΩ.

Daha küçük dirençler için başka bir sistem kullanılabilir. Örneğin, E96 serisi için iki hane artı bir harf kullanılır. Bu sistem, dört basamaklı sisteme kıyasla bir karakter kaydedebilir. Bunun nedeni, E96'nın 100'den az değer içermesidir; bu, sıralı olarak numaralandırılırlarsa iki sayı ile temsil edilebilir, yani 01 - 100, 02 - 102, 03 - 105, vb. Bir harf çarpanı temsil eder. Üreticilerin genellikle kendi sistemlerini kullandıklarını unutmayın. Bu nedenle, direnci belirlemenin en iyi yolu her zaman bir multimetre ile ölçmektedir.

"R notasyonu" olarak da adlandırılan RKM Kodunda, ondalık ayırıcı yerine direnç birimini temsil eden bir harf yerleştirilir ve bunlar güvenilir bir şekilde yazdırılamaz veya bileşenlerde veya çoğaltılmış belgelerde kaybolabilir. Ayrıca bu yöntem daha az karakter kullanımına izin verir. Örneğin, R22 veya E22, 0.22 ohm, 2K7, 2.7 kiloohm ve 1M5, 1.5 megohm anlamına gelmektedir.

Bir osiloskop multimetre kullanarak 3,3 MΩ 0,5 W direnç ölçümü

Direnç Ölçümü

Direnç, bir analog (iğneli) veya dijital ohmmetre veya direnç ölçüm fonksiyonlu multimetre ile ölçülebilir. Direnci ölçmek için, probları direnç uçlarına bağlayın ve değeri okuyun. Devreden bir direnci çıkarmadan direnci ölçmek bazen mümkündür. Bununla birlikte, multimetreyi ölçülecek devreye bağlamadan önce devre gücünü kesmeli ve tüm kapasitörleri boşaltmalısınız.

Bir multimetre yalnızca dirençlerin direncini ölçmek için değil, aynı zamanda röle veya anahtarlar gibi çeşitli anahtarlama bileşenlerinin temas direncini ölçmek için de kullanılabilir. Örneğin, bir fare düğmesinin değiştirilmesi gerekip gerekmediğini, tercihen bir analog multimetre veya analog çubuk ekranlı bir dijital metre ile direncini ölçerek belirleyebilirsiniz. Analog çubuk grafik, tanılama veya ayarlamalar yaparken kullanışlıdır. Çubuk grafik, analog bir sayaçta bir iğne görevi görür ve yanıp sönen rakamlara sahip bir dijital ekran tamamen işe yaramaz hale geldiğinde dalgalanan direnci gösterebilir. Bu tür bir ölçüm cihazı ile, örneğin titreşimli bir rölenin seken kontakları gibi kesintili birçok sorunu kolayca bulabilirsiniz.

Sonuç olarak, birkaç örnek var:

Direnç 2,7 kΩ ±% 5: Kırmızı, mor, kırmızı, altın

Direnç 100 kΩ ±% 5: kahverengi, siyah, sarı, altın.

Direnç 220 kΩ ±% 5: kırmızı, kırmızı, sarı, altın.

Direnç 330 kΩ ±% 5: turuncu, turuncu, sarı, altın.

Direnç 390 kΩ ±% 5: turuncu, beyaz, sarı, altın.

Direnç 430 kΩ ±% 5: sarı, turuncu, sarı, altın

Direnç 470 kΩ ±% 5: sarı, mor, sarı, altın

Direnç 510 kΩ ±% 5: yeşil, kahverengi, sarı, altın

Direnç 560 kΩ ±% 5: yeşil, mavi, sarı, altın

Direnç 750 kΩ ±% 5: mor, yeşil, sarı, altın

Direnç 910 kΩ ±% 5: beyaz, kahverengi, sarı, altın

Bu makale Anatoly Zolotkov tarafından yazılmıştır

Üç haneli SMD Direnc kodları:

3 renkli DIP kılıf direnc kodlarında olduğu gibi ilk 2 rakam sayısal değerdir üçüncü rakam ise çarpan, yani, değere eklememiz gereken sıfır sayısıdır. Çarpan “0” ise ilk sayısal değerler geçerlidir. Toleransları ise %5 dir.

Örnek: SMD direnc üzerinde 332 yazıyor son rakamı yani ikiyi sıfıra çeviriyoruz 3300 oluyor yani 3300 OHM bin OHM 1k olduğuna göre 3300-OHM 3.3K ediyor. Direnc üzerinde 330 yazıyor ilk 2 hane sayısal üçüncü ise çarpan “0” olduğu için hesaba katılmaz, etkisizdir bu durmda direnc değeri 33-OHM

3 haneli kodu olan SMD dirençlerde küsüratlı OHM değerleri için rakamlar arasına virgül, nokta yerine “R” eklenir

Örnek: 4.7-OHM 4R7 olarak direnc üzerinde yazar.

0.22-OHM, 0.47-OHM gibi düşük değerli direnclerde ise “R” en başa eklenir R22 : 0.22-OHM R47 : 0.47-OHM

Dört haneli SMD Direnc kodları:

4 haneli SMD dirençlerde ilk üç hane sayısal değerdir, dördüncü rakam ise çarpan, yani, değere eklememiz gereken sıfır sayısıdır. Çarpan “0” ise ilk sayısal değerler geçerlidir. Toleransları ise %1 dir.

Örnek: SMD direnc üzerinde 1001 yazıyor son rakamı yani biri sıfıra çeviriyoruz 100+0 oluyor yani 1000-OHM bin OHM 1k yani direncimizin değeri 1K Direnc üzerinde 1000 yazıyor ilk 3 hane sayısal üçüncü ise çarpan “0” olduğu için hesaba katılmaz etkisizdir bu durmda direnc değeri 100-OHM

4 haneli kodu olan SMD dirençlerde küsüratlı OHM değerleri ve 100-OHM altı değerler için “R” kullanılır.

Örnek: 4,7OHM için 4R70 yazar 47-OHM için 47R0 yazar.

Not: Üzerinde sadece “0” sıfır yazan SMD dirençlerin değeri yoktur direkt kısa devre yani atlama, jumper teli yerine kullanılıyor. Güçlerine göre anlık yuksek akımlara dayanabilir. Yeago firmasının datasheet bilgilerine göre 0805 kılıf SMD direnç üzerinden anma akımı; 2A maks.; 5A akım geçebileceği söylenmiş:

3 ve 4 haneli SMD direnc kodları hesaplama tablosu

EIA-96 kodlu %1 SMD dirençler

Örnekler ve EIA-96 tablosu