Linh kiện điện tử cơ bản – Điện trở

Điện trở hay Resistor là một trong những linh kiện điện tử rất phổ biến trong các mạch điện tử.  Trên các bản mạch điện tử và các sơ đồ nguyên lý thì điện trở được ký hiệu là R. Điện trở thường được dùng để hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, điều chỉnh mức độ tín hiệu, dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động như transistor, tiếp điểm cuối trong đường truyền điện và có trong rất nhiều ứng dụng khác.

Phân loại

• Điện trở thường : Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W

• Điện trở công xuất : Là các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.

Đơn vị của điện trở

• Đơn vị điện trở là Ω ( Ohm ), KΩ, MΩ

  Bạn đang đọc: Linh kiện điện tử cơ bản – Điện trở

• 1K Ω = 1000 Ω

• 1M Ω = 1000 K Ω = 1000.000 Ω

Hình dáng và ký hiệu

Hình dáng điện trở trong thực tiễn

Điện trở thường

Điện trở công suất

Ký hiệu của điện trở trên những sơ đồ nguyên tắc

Hình trên là ký hiệu phổ cập của điện trở. R1 là một điện trở 1 kΩ được ký hiệu kiểu Mỹ, và R2 là điện trở 47 kΩ có ký hiệu kiểu quốc tế .
Trên những sơ đồ mạch điện tử, ký hiệu điện trở thường gồm có tên và giá trị điện trở. Giá trị điện trở được cho thấy bằng ohm. Điều này là thiết yếu cả cho việc nhìn nhận và kiến thiết xây dựng mạch. Tên của điện trở thường là R trước 1 số ít. Mỗi điện trở trong một mạch phải có một tên / số duy nhất. Ví dụ : dưới đây là một số ít điện trở hoạt động giải trí trong mạch định thì dùng IC 555 :

Trong mạch này, những điện trở R1 và R2 đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết lập tần số đầu ra của mạch còn điện trở R3 có công dụng số lượng giới hạn dòng điện qua đèn LED .

Các loại điện trở 

Điện trở có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Chúng hoàn toàn có thể là loại xuyên qua lỗ hoặc dán trên mặt phẳng. Chúng hoàn toàn có thể là một điện trở thường, điện trở có giá trị có định, điện trở thanh, hoặc một điện trở đặc biệt quan trọng hoàn toàn có thể đổi khác giá trị được .

Điện trở thường và điện trở dán

Thông thường, điện trở sẽ là một trong 2 loại : điện trở thường hoặc điện trở dán. Các loại điện trở này thường được viết tắt là PTH ( plated through-hole ) hoặc SMD / SMT ( surface-mount technology or device ) .
Các điện trở thường đi kèm với những dây dẫn dài, mềm dẻo hoàn toàn có thể được sử dụng để cắm trên breadboard hoặc được hàn trên những bảng mạch in ( PCB ). Những điện trở này thường hữu dụng trong việc kiểm tra, tạo nguyên mẫu điện tử hoặc trong trường hợp bạn không muốn hàn những điện trở SMD có kích cỡ nhỏ. Các dây dẫn dài thường phải được cắt tỉa, và những điện trở này chiếm nhiều khoảng trống mạch hơn so với những điện trở dán .
Các điện trở thường có hình dạng như hình bên dưới. Kích thước của một điện trở thường tương quan đến hiệu suất của nó. Một điện trở ½W có chiều dài khoảng chừng 9.2 mm, trong khi điện trở ¼W dài khoảng chừng 6.3 mm .

Điện trở dán SMD thường có hình chữ nhật màu đen nhỏ, ở hai đầu được bao trùm bởi lớp dẫn điện nhỏ, màu bạc. Những điện trở này được dán trên mặt phẳng của PCB, tại đó chúng được hàn vào những chân đế có sẵn. Vì những điện trở này quá nhỏ nên chúng thường được đặt vào board mạch bằng robot, và được truyền qua một lò sấy để những mối hàn chảy ra và cố định và thắt chặt chúng lại .

Điện trở SMD có size chuẩn ; thường là 0805 ( dài 0.8 mm x rộng 0.5 mm ), 0603 hoặc 0402. Chúng rất tuyệt vời cho việc sản xuất mạch hàng loạt hoặc trong những phong cách thiết kế nơi mà khoảng trống là một món hàng xa xỉ. Mặc dù vậy, những điện trở này yên cầu sự không thay đổi và đúng mực khi hàn bằng tay .

Điện trở thanh

Trong thực tiễn có nhiều loại điện trở có mục tiêu đặc biệt quan trọng. Điện trở được tạo ra bằng cách nối chung 5 điện trở với một đường dây dẫn có sẵn và được gọi là điện trở thanh. Các điện trở trong những mảng này san sẻ một chân chung và được sử dụng như bộ chia điện áp .

Biến trở 

Điện trở không phải khi nào cũng có giá trị có định. Biến trở ( rheostat ) là điện trở hoàn toàn có thể đổi khác giá trị trong một khoanh vùng phạm vi đơn cử. Tương tự như biến trở là chiết áp ( potentiometer ). Chiết áp liên kết hai điện trở mắc theo dạng tiếp nối đuôi nhau bên trong và kiểm soát và điều chỉnh một đầu ra chính giữa hai điện trỏ này để tạo ra một mạch chia điện áp hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh được. Các biến trở này thường được sử dụng cho những nguồn vào, như nút kiểm soát và điều chỉnh âm lượng của mạch ampli .

Cách đọc trị số điện trở

Có 2 cách đọc điện trở : Đối với những điện trở có kích cỡ lớn và hiệu suất lớn hơn 2W được ghi trực tiếp trên thân còn những điện trở có size nhỏ được ghi bằng những vạch màu theo lao lý chung của quốc tế .
Quy ước vòng màu điện trở theo chuẩn quốc tế

Bảng lao lý vòng màu điện trở

Đối với điện trở có 4 vòng màu

– Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ lỡ vòng này .
– Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3
– Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị chức năng .
– Vòng số 3 là bội số của cơ số 10 .
– Trị số = ( vòng 1 ) ( vòng 2 ) x 10 ( mũ vòng 3 ) .
– Có thể tính vòng số 3 là số số lượng không “ 0 ” thêm vào .
– Màu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 là số âm .

Đối với điện trở có 5 vòng màu

– Vòng số 5 là vòng ở đầu cuối, là vòng ghi sai số, trở 5 vòng màu thì màu sai số có nhiều màu, do đó gây khó khăn vất vả cho ta khi xác điịnh đâu là vòng sau cuối, tuy nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút ít .
– Đối diện vòng cuối là vòng số 1 .
– Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng màu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị chức năng .
– Trị số = ( vòng 1 ) ( vòng 2 ) ( vòng 3 ) x 10 ( mũ vòng 4 ) .
– Có thể tính vòng số 4 là số số lượng không “ 0 ” thêm vào .

Đối với điện trở nhỏ hơn 10 ohm

Giá trị của điện trở bằng : (vòng 1)(vòng 2) chia cho 10 (mũ vạch 3).
Vòng 3: đen =0 ;vàng = 1; bạc = 2

Cách đọc trị số điện trở 4 và 5 vòng màu

Đối với điện trở dán (chip-resistor)

Điện trở dán dùng 3 chữ số in trên sống lưng để chỉ giá trị của điện trở. 2 chữ số đầu là giá trị thông dụng và số thứ 3 là số mũ của 10 ( số số không ). Ví dụ :

334 = 33 × 104 Ω = 330 kΩ
222 = 22 × 102 Ω = 2.2 kΩ
473 = 47 × 103 Ω = 47 kΩ
105 = 10 × 105 Ω = 1.0 MΩ

Cách đọc giá trị điện trở dán
Điện trở dưới 100 ohms sẽ ghi : số cuối = 0 ( Vì 100 = 1 ). Ví dụ :

100 = 10 × 100 Ω = 10 Ω
220 = 22 × 100 Ω = 22 Ω

Đôi khi nó được ghi hẳn là 10 hay 22 để tránh hiểu nhầm 100 là 100 Ω hay 220 là 220 Ω .
Điện trở nhỏ hơn 10 Ω sẽ được ghi kèm chữ R để chỉ dấu thập phân. Ví dụ :

4R7 = 4.7 Ω
R300 = 0.30 Ω
0R22 = 0.22 Ω
0R01 = 0.01 Ω

Cách đọc giá trị điện trở dán

Trường hợp điện trở dán có 4 chữ số thì 3 chữ số đầu là giá trị thực và chữ số thứ tư chính là số mũ 10 ( số số không ). Ví dụ :

1001 = 100 × 101 Ω = 1.00 kΩ
4992 = 499 × 102 Ω = 49.9 kΩ
1000 = 100 × 100 Ω = 100 Ω

Một số trường hợp điện trở lớn hơn 1000 Ω thì được ký hiệu chữ K ( tức KΩ ) và điện trở lớn hơn 1000.000 Ω thì ký hiệu chữ M ( MΩ ) .
Các điện trở ghi 000 hoặc 0000 là điện trở có trị số = 0 Ω .

Các thông số kỹ thuật cần quan tâm

Độ chính xác: Với những mạch điện có yêu cầu cao về độ chính  xác ví dụ như các thiết bị đo lường, các mạch cảm biến thì độ chính xác của điện trở là một thông số rất quan trọng. Điện trở có độ chính xác càng lớn thì càng khó chế tạo và giá thành càng cao.

Điện áp hoạt động: Không phải điện trở nào cũng hoạt động được ở mọi cấp điện áp dù chúng có cùng giá trị điện trở. Trong các thiết bị hoạt động ở điện áp cao như các mạch biến tần, mạch lò vi sóng cao tần, mạch cao áp thì thông số này  cần được lưu ý khi thay thế điện trở.

Công suất của điện trở:  Đây là một thông số quan trọng nhất khi chọn lựa điện trở trong thiết kế và sửa chữa. Mỗi một điện trở được sản xuất ra có một công suất nhất định, tức là nó sẽ chỉ chịu được một dòng điện tối đa  nào đó đi qua nó. Nếu dòng điện trong mạch vượt ngưỡng chịu đựng của điện trở thì điện trở sẽ nóng và bốc cháy. Thông thường thì công suất của điện trở càng lớn thì hình dạng bên ngoài của điện trở cũng tỷ lệ thuận với nó. Vậy lên trước khi lựa chọn điện trở thì hãy tính toán dòng điện chạy qua điện trở để lựa chọn được điện trở có công suất phù hợp nhất.

Một số ứng dụng của điện trở

Điện trở Open trong mọi mạch điện tử. Dưới đây là một vài ví dụ về những mạch điện tử phụ thuộc vào rất nhiều vào điện trở .

Giới hạn dòng điện qua LED

Điện trở là yếu tố quan trọng để bảo vệ đèn LED không bị hỏng khi nguồn điện được cấp. Bằng cách liên kết một điện trở tiếp nối đuôi nhau với một đèn LED, dòng điện chạy qua hai linh kiện này được số lượng giới hạn ở một giá trị bảo đảm an toàn .

Khi xác lập điện trở hạn dòng cho LED, tất cả chúng ta hãy tìm hai giá trị đặc trưng của đèn LED : điện áp phân cực thuận tiêu biểu vượt trội và dòng điện cực lớn chạy qua LED. Điện áp phân cực thuận tiêu biểu vượt trội để làm cho một ánh sáng LED thường có giá trị từ 1.7 V đến 3.4 V tùy thuộc vào sắc tố của đèn LED. Dòng điện thuận tối đa khoảng chừng 20 mA cho đèn LED cơ bản ; dòng điện liên tục qua đèn LED luôn bằng hoặc nhỏ hơn giá trị cực lớn .
Khi bạn đã biết được hai giá trị đó rồi, bạn hoàn toàn có thể xác lập được điện trở hạn dòng cho LED bằng phương trình này :

Trong đó :
VS là điện áp nguồn, VF và IF là điện áp phân cực thuận của LED và dòng điện mong ước chạy qua nó .
Ví dụ : giả sử bạn có pin 9V để cấp nguồn cho đèn LED. Nếu đèn LED của bạn có màu đỏ, nó hoàn toàn có thể có điện áp phân cực thuận khoảng chừng 1.8 V. Nếu bạn muốn số lượng giới hạn dòng điện chạy qua đèn LED là 10 mA, hãy sử dụng một điện trở tiếp nối đuôi nhau có giá trị 720 Ω .

Mạch phân áp

Mạch phân áp là một mạch điện trở mà biến một điện áp lớn thành một điện áp nhỏ hơn. Chỉ sử dụng hai điện trở mắc tiếp nối đuôi nhau, một điện áp đầu ra hoàn toàn có thể được tạo ra và điện áp đầu ra này là một phần nhỏ của điện áp nguồn vào .
Đây là sơ đồ mạch phân áp

Hai điện trở, R1 và R2, được mắc tiếp nối đuôi nhau và một nguồn điện áp ( Vin ) được liên kết qua chúng. Điện áp ra Vout được tính như sau :

Ví dụ, nếu R1 là 1.7 kΩ và R2 là 3.3 kΩ, điện áp nguồn vào 5V hoàn toàn có thể được chuyển thành 3.3 V tại đầu ra Vout .
Mạch phân áp rất tiện lợi để đọc những cảm ứng điện trở, như quang điện, cảm ứng flex và điện trở cảm ứng lục. Một nửa của mạch phân áp là cảm ứng, và phần còn lại là một điện trở cố định và thắt chặt. Điện áp đầu ra được liên kết với bộ chuyển đổi tương tự như sang số trong một vi điều khiển và tinh chỉnh ( MCU ) để đọc giá trị của cảm ứng .

Ở mạch trên một điện trở R1 và một tế bào quang điện tạo ra một mạch phân áp để tạo ra một điện áp đầu ra đổi khác được .

Điện trở kéo lên (Pull-up Resistor)

Một điện trở kéo lên được sử dụng khi bạn cần phải phân cực cho chân đầu vào của vi tinh chỉnh và điều khiển thành trạng thái xác lập. Một đầu của điện trở được nối với chân của MCU và đầu kia được nối với điện áp mức cao ( thường là 5V hoặc 3.3 V ) .
Nếu không có điện trở kéo lên, những chân ngõ vào của MCU hoàn toàn có thể được thả nổi. Không có gì bảo vệ rằng chân thả nổi là ở mức cao ( 5V ) hay mức thấp ( 0V ) .
Điện trở kéo lên thường được sử dụng khi tiếp xúc với nút nhấn hoặc công tắc nguồn ngõ vào. Các điện trở kéo lên hoàn toàn có thể phân cực cho chân ngõ vào khi công tác làm việc được mở. Và nó sẽ bảo vệ mạch không bị ngắn mạch khi công tắc nguồn đóng .

Trong mạch ở trên, khi công tắc đang mở, chân ngõ vào (input pin) của MCU được kết nối với nguồn 5V thông qua điện trở. Khi công tắc đóng, chân ngõ vào được kết nối trực tiếp với GND.

Điện trở kéo lên thường không có giá trị đơn cử. Nhưng nó phải có giá trị đủ lớn để không gây tổn hao nhiều hiệu suất nếu nguồn 5V hoặc tương tự như như vậy được đặt trên nó. Thông thường điện trở này có giá trị khoảng chừng 10 kΩ thì mạch hoạt động giải trí tốt .

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư