Un guide sur ce que sont les résistances PCB et leurs types

Comme d'autres dispositifs résistifs, les résistances PCB ont deux bornes, ou fils, avec des valeurs de résistance qui coïncident. Les types de résistances se présentent sous de nombreuses formes, tailles et matériaux. Cela peut rendre la compréhension très difficile.

Résistances PCB

Dans ce guide, nous détaillerons ce que vous devez savoir sur les résistances PCB et leurs types et, espérons-le, éliminerons toute confusion. H2 : Que sont les résistances ?

Comment fonctionne une résistance dans un PCB ?

Une résistance convertit l'énergie électrique en énergie thermique et la valeur de sa résistance détermine la quantité de chaleur produite par la conversion.

Une résistance dans un PCB agit comme un diviseur de tension entre deux points afin de créer une tension de sortie inférieure à la tension d'entrée. Cela réduit la quantité d'énergie nécessaire au fonctionnement, ce qui minimise les pertes de puissance et augmente l'efficacité.

Pourquoi utilisons-nous une résistance dans un circuit imprimé ?

Lorsque nous utilisons une résistance dans un PCB, c'est pour contrôler le flux d'électricité. La résistance permet au courant électrique de traverser un circuit.

Les résistances sont fabriquées à partir d'un matériau qui a une résistance élevée et la différence de potentiel entre deux points sur la résistance augmente à mesure que sa température augmente.

Plus la valeur de la résistance est élevée, plus le courant qui la traverse est faible. Inversement, en l'absence de résistance, tout le courant électrique la traverserait directement et il n'y aurait aucune chute de tension dans le circuit.

Différents types de résistances

Les résistances sont des composants courants sur les circuits imprimés, et il en existe deux types : les résistances linéaires et les résistances non linéaires.

Les résistances sont utiles pour contrôler le courant et la tension ainsi que pour protéger les circuits.

Résistances linéaires

Cette résistance présente une relation linéaire entre le courant et la tension : si vous doublez la tension, le courant qui la traverse sera doublé. De plus, elles sont peu coûteuses et courantes dans les circuits intégrés, ce qui les rend très utiles pour des applications telles que les alimentations à découpage.

Les résistances linéaires ont également quelques types, fixes et variables.

Résistances fixes

Les résistances à valeur fixe sont conçues pour avoir une résistance spécifique et ne sont donc pas réglables. La résistance fixe la plus courante est la résistance à couche de carbone . Ce type de résistance est constitué d'une fine couche de carbone qui permet au courant de la traverser.

Composition du carbone

Ce type de résistance est utilisé dans les applications nécessitant la réduction de courants élevés. Ces résistances présentent une très grande tolérance aux variations de température et supportent les hautes tensions, ce qui les rend idéales pour les applications haute tension . Leur longue durée de vie les rend également adaptées aux applications à usage fréquent et prolongé.

Couche mince

Constitué d'une fine couche d'oxydes métalliques ou de polymères. L'épaisseur et la composition de l'oxyde métallique ou du polymère détermineront la valeur de résistance de la résistance.

Elles sont souvent réalisées par électrodéposition ou pulvérisation cathodique d'une couche métallique extrêmement mince sur un substrat . Des méthodes de micro-usinage et d'évaporation peuvent également être utilisées pour créer des résistances en couches minces.

Film épais

Fabriqué avec un film épais de matériau conducteur. Ils sont souvent utilisés à la place des résistances bobinées, qui étaient autrefois les types de résistances les plus courants.

Fabriquées en céramique , ces résistances sont plus durables que les résistances à couche mince. Leur meilleure tolérance aux variations de température les rend idéales pour les applications à haute température.

Fil enroulé

Pour établir un canal électrique, un fil fin est torsadé autour du pôle central de ce type de résistance. La résistance de ces résistances est déterminée par le nombre de couches et l'épaisseur de chaque couche.

Fusible

Des résistances que vous pouvez faire fondre. Ils ont un lien fusible en eux, qui est comme un petit morceau de fil qui fond à une certaine température. Quand c'est le cas, il ouvre le circuit et empêche l'alimentation de passer par la résistance. Si un fusible saute, cela signifie qu'il y avait trop de courant circulant dans votre circuit et qu'il devait être coupé.

Résistances variables

Les résistances variables sont des résistances qui ont une résistance réglable. Ils sont généralement utilisés dans les circuits pour contrôler la quantité de courant traversant un circuit ou pour définir un niveau de tension précis. Il en existe deux types principaux : les potentiomètres et les rhéostats.

Potentiomètres

Ceux-ci ont trois bornes (la troisième borne est généralement connectée à la terre) : une extrémité qui se connecte à la terre, une autre extrémité qui se connecte à la tension source et une troisième borne appelée essuie-glace qui peut aller et venir entre les deux autres. terminaux.

Lorsque vous tournez le bouton d'un potentiomètre, vous déplacez ce fil par rapport aux autres fils.

Les potentiomètres sont le plus souvent utilisés comme commandes de volume pour les systèmes audio car ils permettent des transitions fluides entre les faibles et les forts niveaux de volume, et inversement.

Rhéostats

Ce sont des résistances variables avec seulement deux bornes - une extrémité se connecte à la terre et l'autre extrémité se connecte directement à la source d'alimentation de votre circuit.

Les rhéostats fonctionnent différemment des potentiomètres car ils n'ont pas de fils internes ; au lieu de cela, ils utilisent des contacts coulissants à l'intérieur de leur boîtier pour modifier la quantité de courant qui les traverse en fonction de leur degré d'ouverture.

Résistances non linéaires

Ces résistances présentent une valeur de résistance variable. Elles sont souvent utilisées dans les circuits nécessitant le fonctionnement simultané de plusieurs résistances indépendantes, comme dans l'éclairage LED . Elles servent également à réaliser des ponts diviseurs de tension, qui répartissent une tension d'entrée en deux ou plusieurs tensions de sortie.

Les résistances non linéaires ont également différents types :

thermistances

Les thermistances sont des résistances à coefficient de température négatif. Cela signifie que leur résistance diminue lorsque la température augmente. Elles sont généralement fabriquées à partir de matériaux à haute conductivité thermique, comme l'oxyde de nickel ou de cuivre.

Résistances à varistance

Aussi connu sous le nom de résistances variables. Il s'agit d'un type de résistance qui peut passer d'une résistance élevée à une faible résistance en leur appliquant une tension.

Une sorte de résistance conçue pour absorber l'excès de tension et la dissiper sous forme de chaleur. Ils sont généralement utilisés dans les circuits à haute tension, tels que ceux utilisés pour l'éclairage ou la transmission de puissance.

Résistance photo

Il est généralement fabriqué à partir d'un matériau semi-conducteur dont la résistance varie sous l'effet de la lumière. L'amplitude de cette variation dépend de l'intensité lumineuse, ce qui en fait un outil précieux pour mesurer les conditions d'éclairage ambiant. Son fonctionnement repose sur la relation entre la tension et le courant.

Résistances à montage en surface

Fabriqués à partir d'un matériau semi-conducteur, ce qui signifie qu'ils peuvent être utilisés pour créer des circuits à faible résistance.

Le principal avantage de l'utilisation de résistances à montage en surface est qu'elles économisent de l'espace sur une carte de circuit imprimé et sont plus fiables que d'autres types de résistances car elles ne nécessitent aucune soudure ou fer à souder lors de leur installation.

Éléments à prendre en compte lors du choix de votre résistance PCB

Les résistances PCB sont un élément clé de votre circuit, et leur sélection peut avoir un impact important sur le fonctionnement de votre circuit. Voici quelques éléments à prendre en compte lors du choix de vos résistances PCB :

aux rayures

Ce sera la propriété la plus courante que vous devrez prendre en compte lors du choix de votre résistance PCB. La résistance est mesurée en ohms, contrôlant la quantité de courant qui traverse un circuit.

Si vous avez une application dans laquelle vous allez faire passer beaucoup de courant dans une petite zone, vous devrez choisir une résistance avec une faible valeur de résistance. Inversement, si votre application ne nécessite que de petites quantités de courant, vous devrez choisir une résistance avec une valeur de résistance élevée.

Tolérance

La tolérance d'une résistance est la quantité de variation de valeur qui peut être tolérée. Par exemple, si vous avez une résistance de tolérance de 5 % et que vous mesurez sa valeur à 0.1 ohm, alors cette valeur est dans la tolérance. Si vous mesurez sa valeur à 1 ohm, elle n'est pas dans la tolérance.

Puissance dissipée nominale

Lors de l'achat d'une résistance pour circuit imprimé, assurez-vous qu'elle soit compatible avec l' alimentation . Si celle-ci est insuffisante, la résistance ne pourra pas dissiper l'énergie nécessaire à son fonctionnement.

Emballage et montage

Le boîtier est le composant physique qui contient les composants électriques de la résistance et lui permet de se connecter à d'autres composants. Il existe plusieurs types de boîtiers disponibles, y compris le montage en surface et le trou traversant. Chaque type a ses propres avantages et inconvénients, alors assurez-vous de bien les rechercher avant de décider quel type vous convient le mieux.

Le montage fait référence à l'endroit où vous installerez vos résistances sur votre circuit imprimé. Les résistances peuvent être montées horizontalement ou verticalement sur la carte. Cela a un impact sur l'espace qu'ils occupent et sur la quantité de courant qu'ils peuvent transporter.

Tension nominale

La tension nominale est la tension maximale que la résistance peut supporter. Ceci est important car il détermine la quantité de courant électrique que la résistance pourra supporter sans causer de dommages.

Lors du choix d'une résistance, il est nécessaire de tenir compte du type de circuit et de son application. Par exemple, pour un circuit à LED , il faudra une résistance supportant une tension nominale plus élevée que pour un circuit d'amplificateur audio.

Matériau Construction

De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors du choix de votre résistance PCB. Une chose est la construction matérielle de la résistance. Chaque matériau a son propre ensemble d'avantages et d'inconvénients, vous devrez donc décider si vous préférez avoir plus de stabilité ou moins de génération de chaleur pour votre conception de PCB.H3 : Inductance et capacité

Lors du choix d'une résistance pour circuit imprimé, il est important de tenir compte de l'inductance et de la capacité du circuit. Dans un circuit à haute vitesse, l'inductance peut poser problème ; c'est pourquoi on utilise des transformateurs dans les alimentations pour réduire les fluctuations de tension.

Vous voudrez vous assurer que votre sélection a une capacité suffisamment faible pour ne pas interférer avec les performances de votre circuit.

Gamme thermique

Il s'agit de la quantité de chaleur qu'une résistance peut supporter et c'est important car différents composants auront des températures maximales différentes, et vous voulez vous assurer que la résistance que vous choisissez peut supporter la chaleur de votre appareil. Si une résistance devient trop chaude, elle peut griller ou court-circuiter, ce qui pourrait potentiellement ruiner votre projet !

Bruit de fonctionnement

Le bruit de fonctionnement est le bruit électrique généré par les composants du circuit. Il peut être amplifié par la disposition du circuit imprimé et d'autres composants du système. Cela peut provoquer des interférences dans d'autres circuits et systèmes.

Conclusion

Il est juste de trouver les résistances dont vous avez besoin et de les faire fonctionner pour vous. Ce n'est que lorsque vous faites cela que vous pouvez être sûr que votre circuit fera ce qu'il est censé faire et qu'il ne comporte aucune erreur. Les résistances jouent un rôle important dans chaque carte PCB que vous pourriez vouloir fabriquer et à partir de maintenant. Cela ne fera que s'améliorer si vous savez ce dont vous avez besoin et pouvez commander les valeurs de résistance spécifiques.

Un guide des résistances PCB et des types de résistances PCB

Introduction