Resistor com derivação
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TUDO SOBRE RESISTORES
Os resistores são classificados em dois tipos: fixos e variáveis. Os resistores fixos são aqueles cujo valor da resistência não pode ser alterada, enquanto que os variáveis têm a sua resistência modificada dentro de uma faixa de valores através de um cursor móvel.
RESISTOR FIXO
Os resistores fixos são comumente especificados por três parâmetros: o valor nominal da resistência elétrica; a tolerância, ou seja, a máxima variação em porcentagem do valor nominal; e a máxima potência elétrica dissipada.
Exemplo: Um resistor com valores de 100W, ± 5% e 1/4W, significa que possui um valor nominal de resistência de 100W (Ôhms), uma tolerância sobre esse valor de mais ou menos 5% e pode dissipar uma potência de no máximo 1/4W (Watts) ou 0,25W.
Dentre os tipos de resistores fixos, destacamos os de fio, de filme de carbono e o de filme metálico.
Resistor de fio :
Consiste basicamente em tubo cerâmico, que servirá de suporte para enrolarmos um determinado comprimento de fio, de liga especial (níquel-cromo) para obter-se o valor desejado. Os terminais desse fio são conectados aos terminais presos ao tubo, como mostra a figura 1.
FIGURA 1
Os resistores de fio são encontrados com valores de resistência de alguns Ôhms (W) até alguns quilo Ôhms (kW), e são aplicados onde se exige altos valores de potência, acima de 5W (Watts), sendo sua especificações impressas no próprio corpo, como mostra a figura 2.
Figura 2
Resistor de filme de carbono:
Consiste em um cilindro de porcelana recoberta por um filme (película) de carbono. O valor da resistência é obtido mediante a formação de sulco (corte), transformando a película em uma fita helicoidal. Esse valor pode variar conforme a espessura do filme e largura da fita formada. Como revestimento, encontramos uma resina protetora sobre a qual será impresso um código de cores, que identificará seu valor nominal e tolerância. Observe a figura 3.
Figura 3
Os resistores de filme de carbono, exemplo figura 4, são destinados ao uso geral e suas dimensões físicas determinam a máxima potência que pode dissipar.
Figura 4
Resistor de filme metálico:
Sua estrutura é idêntica ao de filme de carbono, somente que, utilizamos uma liga metálica (níquel-cromo) para formarmos a película, obtendo valores mais precisos de resistência, com tolerâncias abaixo de 2%. Os de filme metálico, da figura 5, também possuem melhor dissipação de calor, possuindo assim, potências maiores que os de filme de carbono, mantendo-se em tamanhos reduzidos.
Figura 5
Pacotes de resistores
Pacote, nesse caso, é o nome dado ao formato do componente. Os resistores geralmente vêm em três tipos de terminação:
- Plated Through Hole (PTH)
- Surface Mount Technology / Device (SMT / SMD)
- Metal Electrode Leadless Face (MELF).
O PTH deve ser usado em placas de ensaio, prototipagem e montagem através de orifícios em PCBs. Os tipos de terminação SMT / SMD são destinados à soldagem sobre bases de aterrissagem em PCBs. Os resistores de estilo MELF são como resistores SMD / SMT, mas eles têm uma forma cilíndrica e sem terminais. Eles também devem ser soldados em bases de aterrissagem em PCBs. Os resistores MELF têm a vantagem de menor coeficiente térmico e melhor estabilidade em relação aos resistores SMD / SMT, embora possam ser difíceis de manusear por uma máquina de montagem mecanizada. Em todos os tipos de terminação, os resistores vêm em vários formatos e tamanhos. Essas formas e tamanhos são chamados de pacotes. O mais comum é o pacote axial ou pacote radial com terminação PTH. Os resistores MELF vêm principalmente em três pacotes - MicroMELF, MiniMELF e MELF. Da mesma forma, os resistores SMD / SMT vêm em vários pacotes que são padronizados por meio de códigos imperiais ou métricos de quatro dígitos por organizações como a JEDEC.
CÓDIGO DE RESISTORES
Os resistores de filme de uso geral, possuem impresso em seu corpo um código de cores que identifica a sua resistência, tolerância e às vezes o coeficiente de temperatura, que vem a ser a variação do valor de resistência com o variação de temperatura de trabalho.
A tabela a seguir, mostra como fazer a leitura desse código de cores.
Resistores com 4 faixas são de filme de carbono e possuem tolerâncias acima de 1%.
Resistores com 5 faixas são de filme metálico e de precisão, ou seja, de tolerância menores que 2%, embora alguns fabricantes já fazem uso da quinta faixa para resistência acima de 1%.
Resistores com 6 faixas, além de serem de precisão, possuem a indicação de coeficiente de temperatura. Esse coeficiente de temperatura é dado em PPM/°C, que significa Parte Por Milhão por Graus. Por exemplo, uma faixa de coeficiente de cor laranja, significa que o resistor sofre uma variação de sua resistência de 15W para cada 1MW por grau de temperatura.
Podemos encontrar em alguns circuitos antigos, resistores com apenas 3 faixas, por não existir a faixa de tolerância, indicando assim que o resistor possui uma tolerância de ± 20% (Atualmente em 2021 nem mesmo os resistores de 10% não encontrados mais comercialmente).
Os resistores com código de cores, pode nos deixar na dúvida quanto a que lado do resistor devemos começar a leitura do código. Para esclarecermos essas dúvidas, devemos nos atentar para as seguintes dicas:
- As faixas normalmente são agrupadas do lado de um dos terminais, portanto a faixa mais próxima desse terminal é a primeira, ou primeiro algarismo significativo;
- A primeira faixa nunca deverá ser de cor prata ou ouro, conforme tabela;
- A segunda faixa nunca deverá ser de cor prata ou ouro, conforme tabela;
- Geralmente quando não se consegue posicionar, faz-se a leitura nos dois sentidos, e a que a tabela não permitir, descarta-se. Entretanto, existem alguns resistores de precisão que se consegue ler pela tabela dois valores diferentes, e nesse caso devemos usar de outro recurso. Os resistores obedecem uma série de valores comerciais, que basta comparar os dois valores obtidos, para verificar qual deles existe. Depois de todas as tentativas anteriores, essa última é infalível.
Os valores comerciais para resistores obedecem as séries E-6, E-12, E-24, E-48, E-96 e E-192 apresentadas na tabela a seguir:
Observe que nessas tabelas existem uma evolução da quantidade de valores disponíveis no mercado de resistores. Cada tabela tem uma sequencia de códigos e de uma tabela para outra esses valores vão dobrando a quantidade de códigos. Série E-6 tem 6 códigos, a E-12 tem 12 e assim por diante.
Vejamos agora o que significa cada código e como encontrar na tabela o valor de um resistor:
Para as séries E-6, E-12 e E-24 tomemos como exemplo, o código 1.5 que consta nas três séries. Para esse código, podemos encontrar no mercado resistores com os seguintes valores:
0,15R
1,5R
15R
150R
1500R ou 1k5
15000W ou 15k
150000R ou 150k
1500000R ou 1M5
15000000R ou 15M
Observe que o código 15 está presente em todos os valores. Assim faremos para todos os códigos dessas séries.
Para as séries E-48, E-96 e E-192 tomemos como exemplo, o código 1.96 que consta nas três séries. Para esse código, podemos encontrar no mercado resistores com os seguintes valores:
0,196R
1,96R
19,6R
196R
1960R ou 1k96
19600R ou 19,6k ou 19k6
196000R ou 196k
1960000R ou 1960k
19600000R ou 19,6M ou 19M6
Da mesma forma, o código 1.96 está presente em todos os valores. Assim faremos para todos os códigos dessas séries.
Os resistores encontrados nessas séries, são os chamados de resistores de precisão por apresentarem tolerância abaixo de 2% e mais de 4 faixas.
Em um exercício ou projeto onde calculamos um valor de resistor, devemos optar sempre por um valor comercial mais próximo e preferencialmente acima do calculado para ser usado na prática, ou até mesmo usar de associações de resistores para aproximar os valores.
Atualmente, principalmente em resistores de potências maiores, podemos encomendar em fábricas, valores específicos de resistências, tolerâncias, formatos e potências que fogem dos padrões estabelecidos de produção de alta escala.
Pacotes de resistores SMD
O termo pacote refere-se ao tamanho, forma e/ou configuração de chumbo de um componente eletrônico. Por exemplo, um chip de IC que possui derivações em duas linhas abaixo dos lados opostos do chip é chamado de chip DIP (Dual Inline Package). Nos resistores SMD, os designadores de pacotes de resistores informam o comprimento e a largura do resistor. Os pacotes SMD podem ser fornecidos em polegadas e também em milímetros. Portanto, é importante verificar a documentação do fabricante. Na tabela abaixo, os pacotes mais comuns são apresentados em unidades imperiais com o equivalente métrico. Além disso, é dada uma aproximação para as potências típicas.
Código SMD do resistor
Devido ao tamanho pequeno dos resistores SMD, geralmente não há espaço para o código tradicional da banda de cores ser impresso neles. Portanto, novos códigos SMD do resistor foram desenvolvidos. Os códigos mais comumente vistos são o sistema de três e quatro dígitos e um sistema da Electronic Industries Alliance (EIA) chamado EIA-96.
O sistema de três e quatro dígitos
Neste sistema, os dois ou três primeiros dígitos indicam o valor da resistência numérica do resistor e o último dígito fornece um multiplicador. O número do último dígito indica a potência de dez pela qual multiplicar o valor do resistor fornecido. Aqui estão alguns exemplos de valores nesse sistema:
A letra R é usada para indicar a posição de um ponto decimal para valores de resistência inferiores a 10 ohms. Assim, 0R5 seria 0,5R e 0R01 seria 0,01R.
O sistema EIA-96
Os resistores de alta precisão, combinados com os tamanhos decrescentes dos resistores, criaram a necessidade de ter uma nova marcação mais compacta para os resistores SMD. Portanto, o sistema de marcação EIA-96 foi criado. Baseia-se na série E96, destinada a resistores com 1% de tolerância.
Tabela de códigos EIA-96
O terceiro caractere, que é uma letra, indica o multiplicador de acordo com a seguinte tabela de consulta:
Neste sistema, a marcação existe com três dígitos: 2 números para indicar o valor do resistor e 1 letra para o multiplicador. Os dois primeiros números representam um código que indica um valor de resistência com três dígitos significativos. Na tabela acima, são fornecidos os valores para cada código, que são basicamente os valores da série E96. Por exemplo, o código 04 significa 107 ohms e 60 significa 412 ohms. O fator de multiplicação fornece o valor final do resistor, por exemplo:
O uso de uma carta evita a confusão com outros sistemas de marcação. No entanto, preste atenção porque a letra R é usada nos dois sistemas. Para resistores com tolerâncias diferentes de 1%, existem tabelas de letras diferentes.
Assim como os códigos de pacote, esses códigos de valor de resistência são comuns, mas um fabricante pode usar uma variação desses ou até algo completamente diferente. Portanto, é sempre importante verificar o sistema de marcação do fabricante.
Existe o mesmo processo para identificarmos, com essa metodologia, resistores com 2%, 5% e 10%, onde a LETRA correspondente ao fator multiplicativo aparece à esquerda do significativo.
TABELA DE CÓDIGOS PARA RESISTORES DE 2%, 5% E 10%
Nesse caso os exemplos seriam:
IMPORTANTE:
Observe, nesse caso, que a representação da LETRA à esquerda diz que NÃO é de 1%, sendo assim a tolerância é obtida pelos dígitos numéricos da tabela acima, além do seu próprio valor significativo.
Resumindo:
Código numérico de:
01 à 24 = 2%
25 à 48 = 5%
49 à 60 = 10%
Classificação de potência dos resistores PTH de Filme
A classificação de potência dos resistores do tipo PTH pode ser determinada medindo ou observando seu tamanho físico. Os resistores PTH estão geralmente disponíveis em um pacote axial ou radial. Sua classificação de potência pode ser determinada medindo o comprimento do corpo, diâmetro do corpo, comprimento do cabo ou diâmetro do cabo. Obviamente, medir o comprimento do corpo será mais conveniente e preciso porque medir o diâmetro do corpo ou do cabo de um resistor pode ser uma tarefa difícil e o comprimento do cabo permanece o mesmo para várias classificações de potência. Além disso, os leads podem ser interrompidos por diferentes motivos. A tabela de pesquisa a seguir relaciona uma classificação de potência dos resistores PTH com suas dimensões físicas:
Classificação de potência dos resistores MELF Os resistores
MELF também vêm em pacotes axiais ou radiais. A tabela de pesquisa a seguir relaciona a classificação de potência dos resistores MELF com suas dimensões físicas:
Classificação de potência dos resistores SMD / SMT
A classificação de potência dos resistores SMD / SMT pode ser determinada medindo suas dimensões físicas ou dimensões de sua base de aterrissagem em um PCB. A tabela de pesquisa a seguir relaciona a classificação de potência dos resistores SMD / SMT com suas dimensões físicas e tamanho da base de solda:
Observe que alguns fabricantes, especialmente de resistores de fio enrolado e de folha metálica, usam seus próprios códigos e tabelas de classificação de energia ou simplesmente imprimem os números das peças. Os resistores de fio enrolado geralmente têm a potência impressa junto com seu valor nominal e tolerância impressa ou têm o número de peça impresso neles. Da mesma forma, os fabricantes de resistores de folha podem ter seu próprio sistema de codificação de acordo com seus padrões nacionais. Portanto, caso não haja código de cor, código numérico ou código E96 impresso em um resistor, consulte a ficha de dados do fabricante específico para determinar o valor, a tolerância e a potência nominal do resistor.
TABELA DE POTÊNCIAS MAIS COMUNS DE RESISTORES
Obs. 1 (*) Especiais. Hoje, resistores acima de 100W não são comuns serem encontrados nas prateleiras das lojas, mas facilmente fabricados sob medida. São resistores de aplicações específicas, como aquecedores, frenagem de grandes motores, etc.
Resistores Especiais
Existem alguns tipos especiais de resistores disponíveis para aplicações específicas. Alguns deles são descritos abaixo:
Resistores de fusível - Os resistores de fusível podem ser de composição de carbono, filme de metal, filme de óxido de metal, fio enrolado ou tipo de filme fino. Eles atuam como um resistor e também como um fusível. Eles têm uma classificação de tensão nominal na qual derretem. Os resistores de fusível vêm em dois tipos - queima rápida e queima lenta. Esses resistores têm um revestimento retardador de chamas para evitar qualquer incêndio no caso de um surto de tensão e são usados ??em proteção de sobrecarga e aplicações de tensão constante.
Resistores de Zero Ohm - um Resistor de Zero Ohm é um pedaço de fio contido em um encapsulamento semelhante a um diodo. Esses resistores se parecem com diodos e têm uma faixa preta no centro (ao contrário dos diodos que têm uma faixa preta na extremidade do cátodo). Eles são usados ??como crossovers, jumpers permanentes e jumpers de programa em PCBs comerciais, bem como uma capacitância de jumper a jumper com linhas de dados de alta velocidade. Em comparação com o fio desencapado, esses resistores são fáceis de manusear em uma máquina de montagem de PCB mecanizada.
Resistores Não indutivos - A grande maioria dos resistores, principalmente os cilíndricos (tubulares) são construídos no sistema helicoidal (espiral), formando uma espécie de bobina, tendo assim afeitos indutivos. Em muitos dos casos esse efeito é desprezível, entretanto em alguns projetos deve ser considerado. Para isso existem resistores construídos de maneira não indutivos, que são enrolados de forma que não forme campo magnético ou elétrico ao redor do seu corpo.
DICAS DE COMO SELECIONAR UM RESISTOR ADEQUADO.
Agora é hora de saber como um resistor deve ser selecionado para uma determinada aplicação. Aqui, apresentamos uma folha de dicas para a seleção de resistores que podem servir como uma referência rápida a qualquer momento.
O processo de seleção de um resistor para uma determinada aplicação envolve as seguintes etapas:
Resistores de fusível - Os resistores de fusível podem ser de composição de carbono, filme de metal, filme de óxido de metal, fio enrolado ou tipo de filme fino. Eles atuam como um resistor e também como um fusível. Eles têm uma classificação de tensão nominal na qual derretem. Os resistores de fusível vêm em dois tipos - queima rápida e queima lenta. Esses resistores têm um revestimento retardador de chamas para evitar qualquer incêndio no caso de um surto de tensão e são usados ??em proteção de sobrecarga e aplicações de tensão constante.
Resistores de Zero Ohm - um Resistor de Zero Ohm é um pedaço de fio contido em um encapsulamento semelhante a um diodo. Esses resistores se parecem com diodos e têm uma faixa preta no centro (ao contrário dos diodos que têm uma faixa preta na extremidade do cátodo). Eles são usados ??como crossovers, jumpers permanentes e jumpers de programa em PCBs comerciais, bem como uma capacitância de jumper a jumper com linhas de dados de alta velocidade. Em comparação com o fio desencapado, esses resistores são fáceis de manusear em uma máquina de montagem de PCB mecanizada.
Resistores Não indutivos - A grande maioria dos resistores, principalmente os cilíndricos (tubulares) são construídos no sistema helicoidal (espiral), formando uma espécie de bobina, tendo assim afeitos indutivos. Em muitos dos casos esse efeito é desprezível, entretanto em alguns projetos deve ser considerado. Para isso existem resistores construídos de maneira não indutivos, que são enrolados de forma que não forme campo magnético ou elétrico ao redor do seu corpo.
DICAS DE COMO SELECIONAR UM RESISTOR ADEQUADO.
Agora é hora de saber como um resistor deve ser selecionado para uma determinada aplicação. Aqui, apresentamos uma folha de dicas para a seleção de resistores que podem servir como uma referência rápida a qualquer momento.
O processo de seleção de um resistor para uma determinada aplicação envolve as seguintes etapas:
- Em primeiro lugar, verifique qual tipo de resistor será adequado para a aplicação ou circuito específico.
- Escolha um valor para o resistor fazendo uma análise rápida do circuito. Verifique se o valor exato desse resistor está disponível. Caso contrário, qual combinação paralela ou série de resistências será equivalente à resistência necessária.
- Verifique as propriedades do resistor, como valor nominal, tolerância, potência nominal e outras propriedades, se necessário. Assim, escolha o resistor certo.
- Praticamente teste as propriedades do resistor como resistência real oferecida por ele, resistência oferecida pelo resistor no circuito, queda de tensão, corrente através dele, dissipação de energia por ele e outras propriedades, se necessário, de acordo com os requisitos do circuito fornecido.
Para a maioria dos circuitos regulares, resistores de composição de carbono de 1/4 ou 1/2 W ou de filme de carbono são suficientes. Para aplicações de energia (mais de 5 Watt), resistores de fio enrolado geralmente são adequados. Esta continua sendo a regra de ouro, até que você esteja testando circuitos para hobby. Os circuitos comerciais ou circuitos projetados profissionalmente envolvem um quadro amplo, mesmo no caso, tão trivial quanto, selecionar um resistor para o circuito. Os circuitos profissionais precisam de uma seleção cuidadosa de resistores e podem até envolver a análise de planilhas de dados do fabricante do resistor. Então, vamos dar uma olhada na maneira profissional de selecionar um resistor para uma determinada aplicação.
Selecionando o tipo de resistor -
As propriedades dos diferentes tipos de resistores são resumidas na tabela a seguir
