Основные применения резисторов

1. Использование резисторов для построения делителей напряжения, рис 2.2.

Рис. 2.2. Схема делителя напряжения.

Выходное напряжение делителя U_вых прямо пропорционально произведению входного напряжения U_вх на коэффициент передачи напряжения K=R ₂ /(R ₁ +R ₂ ). Данная формула для К является справедливой, если ток нагрузки (выходной ток делителя) I_н меньше тока, протекающего через делитель I_д минимум в три раза: I_д ≥ (3…5)I_н.

На рис.2.3 представлены две схемы делителя с регулируемым коэффициентом передачи напряжения (К=var).

Рис.2.3. Делители напряжения с регулируемым коэффициентом передачи напряжения.

а. схема с переменным и постоянным резистором;

б. схема с одним переменным резистором.

Изменение К происходит вследствие изменения величины сопротивления R₁. В схеме, рис.2.3.б, также можно выделить два «резистора»: r₁ (сопротивление между подвижным контактом (щеткой) переменного резистора и верхним по схеме выводом резистора R₁); r₂ (сопротивление между щеткой переменного резистора и нижним по схеме выводом резистора R₁).

2. Использование резистора в качестве ограничения тока нагрузки, рис.2.4.

Рис.2.4. Ограничение тока нагрузки с помощью резистора.

а. общая схема

б. ограничение тока, протекающего через светодиод.

В ряде случаев требуется ограничить ток, протекающий через какую‑либо нагрузку R_н. Нагрузкой может быть какой-либо ЭРЭ, устройство, функциональный узел, часть схемы и т.п. Рассмотрим схему, рис.2.4.б. Светодиод VD₁ является световым индикатором подачи напряжения питания на некоторое устройство. В рабочем режиме ток, протекающий через VD₁ должен быть в пределах I_д = 5…20мА. Если ток I_vd превысит величину 20 мА, светодиод может выйти из строя. При этом напряжение на VD₁ не должно превышать 2В. Пусть, например, требуется обеспечить I_vd =15мА, U_vd=1,5В при U_вх = 15В. Тогда R_огр = (15В-1,5 В)/15мА=900 Ом.

3. Использование резисторов для построения преобразователей тока в напряжение и напряжения в ток. Если через резистор протекает ток, то на нем выделяется (падает) напряжение, прямо пропорциональное величине этого тока. В случае приложения к резистору напряжения, через него протекает ток, величина которого прямо пропорциональна приложенному напряжению.

Использование резистора в качестве «датчика» тока показано на рис.2.5.

Рис. 2.5. Использование резистора в качестве датчика тока.

Необходимо иметь информацию о токе, потребляемом какой-либо нагрузкой. На резисторе R_дт рис.2.5, падает напряжение R_дт I_н. Это напряжение довольно просто преобразовать, например, в двоичный код с помощью типового аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и передать в компьютер. Сопротивление R_дт должно быть достаточно малым для того, чтобы не допустить бесполезной потери мощности на нем. С другой стороны, сопротивление R_дт должно быть точно заданным.

4. Специальные применения полупроводниковых резисторов.

Наибольшее распространение имеют три типа полупроводниковых резисторов: терморезисторы (сопротивление в значительной степени зависит от температуры); фоторезисторы (сопротивление определяется световым потоком, падающим на резистивный элемент); варисторы (сопротивления с нелинейной вольт-амперной характеристикой).

Резисторы первых двух типов используют в качестве датчиков температуры и освещенности (светового потока) соответственно, рис.2.6.

Рис.2.6. Датчик температуры на терморезисторе.

Варисторы применяют для стабилизации или ограничения напряжения на каком-либо участке электрической цепи, рис.2.7.

Рис.2.7. Использование варистора для стабилизации или ограничения напряжения

а. – схема включения;

б. – вольтамперная характеристика варистора.

Как видно из рис.2.7.б, напряжение на варисторе не может превысить предельного значения +U_огр или –U_огр. Поэтому в схеме, рис.2.7.а, выходное напряжение не превышает величины напряжения ограничения для данного варистора. Режим стабилизации напряжения наступает в случае, если входное напряжение превысит величину предельного значения. Излишек напряжения при этом будет выделяться на балластном резисторе R_б.

Дата добавления: 2014-01-07