المقاوم

المقاومات هي واحدة من المكونات السلبية الأساسية في الدوائر الإلكترونية وتستخدم للتحكم في التيار، وتقسيم الجهد، والحد من التيار وما إلى ذلك. يمكن تصنيف المقاومات إلى أنواع مختلفة وفقاً لموادها وهياكلها وتطبيقاتها.

تصنيف المقاومات

تتميز بخصائص المقاومة

1- المقاومات الثابتة
الخصائص: قيمة مقاومة ثابتة، غير قابلة للتعديل.
النوع الشائع:
مقاومات الأغشية المعدنية:عالية الدقة والثبات الجيد، تُستخدم في الدوائر الدقيقة.
مقاومات غشاء الكربون: منخفضة التكلفة، متعددة الاستخدامات، مناسبة للدوائر العامة.
مقاومات الرقاقة (SMD): صغيرة الحجم، ومناسبة لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي الكثافة.
الاستخدام: تحديد التيار، ومقسم الجهد، والسحب لأعلى/لأسفل والدوائر الأساسية الأخرى.
2- المقاومات المتغيرة
الميزات: يمكن ضبط قيمة المقاومة يدوياً أو تلقائياً.
الأنواع الشائعة:
مقياس الجهد: ضبط المقبض (مثل التحكم في مستوى الصوت).
مقاوم التشذيب (Trimpot):يُستخدم لمعايرة الدائرة، يلزم ضبط الأداة.
مقياس الجهد الرقمي:الضبط بالإشارة الكهربائية (مثل I²C)، مناسب للتحكم الآلي.
الاستخدام: التعتيم، تعديل الإشارة، معايرة الدائرة، إلخ.
3- المقاومات الخاصة
الخصائص:تختلف قيمة المقاومة باختلاف العوامل البيئية.
الأنواع الشائعة:
الثرمستور:تتغير قيمة المقاومة عندما تتغير درجة الحرارة (تنخفض قيمة مقاومة NTC عندما ترتفع درجة الحرارة، وترتفع قيمة مقاومة PTC عندما ترتفع درجة الحرارة).
المقاوم المعتمد على الضوء (LDR): كلما كان الضوء أقوى، انخفضت قيمة المقاومة (مثل ضوء الشارع الأوتوماتيكي).
مقاوم معتمد على الجهد (VDR): تنخفض المقاومة عندما يكون الجهد مرتفعًا جدًا، ويستخدم للحماية من الجهد الزائد.
الاستخدامات: أجهزة الاستشعار، ودوائر الحماية، والتحكم الآلي، إلخ.

تتميز بالمادة

1. مقاومات غشاء الكربون
   الخصائص: تكلفة أقل، دقة مقاومة معتدلة، ثبات درجة الحرارة العامة.
   التطبيقات: تُستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات الاستهلاكية، وتصميم الدوائر الأساسية، مثل الحد من تيار LED، ومقسم جهد الإشارة.
2. مقاومات الغشاء المعدني
   الخصائص: دقة عالية (± 1٪ أو أعلى)، معامل درجة حرارة منخفض، ثبات جيد على المدى الطويل.
   التطبيقات: الأدوات الدقيقة ومعدات القياس والدوائر الصوتية وغيرها من المناسبات التي تتطلب دقة عالية.
3. مقاومات الملف السلكي
   الخصائص: طاقة عالية (تصل إلى عشرات الواط)، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ولكن خصائص التردد العالي ضعيفة.
   التطبيقات: دوائر إمداد الطاقة، والتحكم في المحركات، وأحمال التيار العالي، والسيناريوهات الأخرى التي تتطلب قدرة تحمل عالية للطاقة.
4. مقاومات رقاقة الرقاقة الفيلمية (SMD)
   الخصائص:صغيرة الحجم، ومناسبة للتركيب السطحي (SMT)، ودقة وثبات أفضل.
   التطبيقات: الهواتف الذكية واللوحات الأم للكمبيوتر والدوائر عالية التردد وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المدمجة.
5. مقاومات السيراميك (مثل مقاومات السيراميك (مثل نوع الغشاء السميك/نوع الطاقة)
   الخصائص: الجهد العالي ومقاومة درجات الحرارة العالية، مناسبة للبيئات القاسية.
   التطبيقات: محولات الطاقة وأنظمة التحكم الصناعية والمركبات الكهربائية وغيرها من أجهزة الطاقة العالية/الجهد العالي.

التمييز حسب التطبيق

1. المقاومات الواقية المحددة للتيار
   تستخدم هذه المقاومات بشكل أساسي للتحكم في مستوى التيار وحماية الدائرة. الممثل النموذجي هو مقاوم الصمامات، الذي لا يحتوي فقط على وظيفة الحد من التيار للمقاومات العادية، ولكن يمكنه أيضًا أن يندمج لحماية الدائرة في حالة التيار الزائد. وهي تستخدم عادة في مدخلات إمدادات الطاقة والتطبيقات المختلفة التي تتطلب حماية التيار.
2. مقاومات تقاسم الجهد
   مقياس الجهد هو المقاوم الأكثر شيوعًا لمقسم الجهد المتغير لتحقيق تنظيم الجهد من خلال شبكة مقسم الجهد المقاوم. تُستخدم هذه المقاومات على نطاق واسع في الدوائر التناظرية لتنظيم الجهد والتحكم في سعة الإشارة وسيناريوهات أخرى، مثل ضبط مستوى الصوت في المعدات الصوتية.
3. مقاومات تثبيت الإشارة
   مقاومات السحب لأعلى/لأسفل هي مكونات رئيسية في الدوائر الرقمية لضمان استقرار الإشارة. فهي توفر مستوى منطقي محدد للدبابيس العائمة وتمنع التشغيل الخاطئ. وهي ضرورية في دارات واجهة MCU وأنظمة الناقل.
4. تحميل مقاومات من النوع التناظري
   تُستخدم لاختبار الطاقة وتصحيح أخطاء الدوائر الكهربائية وغيرها من المناسبات لمحاكاة ظروف التحميل الفعلية. تحتاج هذه المقاومات إلى تحمل جيد للطاقة وتستخدم عادةً لاختبار التقادم والتحقق من أداء منتجات إمداد الطاقة.
5. مقاومات الاستشعار الحالي
   تُستخدم مقاومات التحويلة للكشف عن التيار عن طريق قياس انخفاض الجهد الصغير، مما يتطلب قيمة مقاومة دقيقة وثباتًا جيدًا في درجة الحرارة. تُستخدم على نطاق واسع في إدارة الطاقة ومراقبة البطارية والتطبيقات الأخرى التي تتطلب قياسًا دقيقًا للتيار.
6. مقاومات توصيل الدائرة الكهربائية
   يعتبر المقاوم 0Ω مهم جداً في تصميم لوحة الدارات الكهربائية الثنائية الفينيل المتعددة الكلور على الرغم من أن قيمة مقاومته تساوي صفراً.يمكن استخدامه كوصلة عبور ويحتفظ بالمرونة لتصحيح الأخطاء لاحقًا، مما يجعله مكونًا عمليًا في تصميم لوحة الدارات.
   كل مقاوم وظيفي له سيناريوهات التطبيق الخاصة به ومتطلبات الاختيار الخاصة به، ويحتاج المهندسون إلى اختيار النوع المناسب من المقاوم وفقًا للمتطلبات الوظيفية للدائرة. في التصميم الفعلي، غالبًا ما يكون من الضروري في التصميم الفعلي مراعاة دقة المقاومة ومواصفات الطاقة ومعامل درجة الحرارة وغيرها من المعلمات لمؤشرات المقاوم.

مزايا المقاومات

1- القيد الحالي
تلعب المقاومات في الدائرة بشكل أساسي دور الحد من التيار، لحماية المكونات الأخرى في الدائرة من التلف الزائد للتيار.
2- مشاركة الجهد والتيار
يمكن استخدام المقاومات لتقسيم الجهد والتيار للمساعدة في استقرار الجهد والتيار في الدائرة وضمان التشغيل الطبيعي للدائرة.
3- تحويل الطاقة
تحول المقاومات الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، وهي مكونات مستهلكة للطاقة لا غنى عنها في الدوائر الإلكترونية. ووظيفة تحويل الطاقة هذه تجعل المقاومات تستخدم على نطاق واسع في العديد من الدوائر.
4- مرونة التصميم
تتوافر المقاومات في مجموعة كبيرة من الأنواع والأحجام، بما في ذلك المقاومات الثابتة والمقاومات المتغيرة (مثل مقاييس الجهد)، مما يوفر مجموعة كبيرة من الخيارات والمرونة في تصميم الدوائر.
5- فعالية التكلفة
تعتبر عملية تصنيع المقاومات ناضجة ومنخفضة التكلفة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة والتطبيق.

وظائف المقاومات الشائعة

مقاومات 1.0Ω (مقاومات صفر أوم)
تُستخدم كوصلة توصيل للدوائر في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتسهيل التصحيح المتأخر وتعديل الدوائر. أكثر ملاءمة للإنتاج الآلي SMD من أسلاك التوصيل التقليدية لتحسين كفاءة التصنيع. تُستخدم بشكل أساسي في: عزل وحدة الدائرة، وتوصيل نقطة الاختبار، والتصميم المتوافق وسيناريوهات أخرى.
2- المقاومات المحدِّدة للتيار
يعمل على استقرار تيار التشغيل ويحمي المكونات الحساسة مثل مصابيح LED والأنابيب المفرغة من تقلبات التيار. من الضروري الاختيار الدقيق لقيمة المقاومة ومواصفات الطاقة المناسبة. يستخدم بشكل أساسي في: دائرة تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء LED، مضخم الأنبوب، إلخ.
3- مقاومات السحب لأعلى/لسحب لأسفل
يوفر مستوى منطقي محدد للدوائر الرقمية ويمنع الأعطال الناجمة عن تدلي دبوس وحدة MCU. يحتاج اختيار قيمة المقاومة إلى الموازنة بين استهلاك الطاقة وسرعة الاستجابة (عادةً 4.7kΩ-10kΩ). تستخدم بشكل رئيسي في: ناقل I2C، ودائرة الإدخال الرئيسية، والواجهة الرقمية.
4- مقاومات التحويلة (مقاومات كشف التيار)
يتحقق الكشف الدقيق للتيار عن طريق قياس انخفاض الجهد الضئيل (مستوى mV). قيمة مقاومة منخفضة، دقة عالية، ثبات ممتاز في درجة الحرارة. التطبيقات الرئيسية: أنظمة إدارة الطاقة، ومراقبة البطارية، والتحكم في المحرك، إلخ.
5- الثرمستورات
نوع NTC: تنخفض قيمة المقاومة مع زيادة درجة الحرارة، وتستخدم على نطاق واسع في استشعار درجة الحرارة والتعويض.
نوع PTC: تزداد قيمة المقاومة بشكل كبير مع زيادة درجة الحرارة، وتستخدم عادةً في الحماية من التيار الزائد والتأمين ضد التيار الزائد والتأمين الذاتي الاسترداد.
فرق التطبيق: يستخدم NTC لقياس درجة الحرارة، بينما يستخدم PTC لحماية الدائرة الكهربائية.
6- المقاوم المعتمد على الضوء (LDR)
تتغير قيمة المقاومة مع شدة الضوء (كلما كان الضوء أقوى، انخفضت قيمة المقاومة). منخفض التكلفة، سهل الاستخدام، لا حاجة لدائرة قيادة إضافية. تُستخدم بشكل رئيسي في: نظام الإضاءة الأوتوماتيكي، وكشف شدة الضوء، ومعدات الأمن.
7- مقاومات متغيرة عالية الطاقة عالية الطاقة
ضبط معلمات دارة التيار العالي، مثل سرعة المحرك، جهد خرج مصدر الطاقة، إلخ. مصنوعة من مادة الملف السلكي أو السيراميك، مع أداء ممتاز في تبديد الحرارة. تستخدم بشكل رئيسي في: نظام التحكم الصناعي، تنظيم إمدادات الطاقة العالية، إلخ.

رموز المقاومات & amp؛ الصيغ

رموز المقاوم

1- المقاوم الثابت القياسي (IEC &amp؛ ANSI)
IEC: ━━━━━━━━━━
ANSI: ~/~~ ~
2- المقاوم المتغير/مقياس الجهد المتغير
IEC: ━━━━━━━━━━
╲
ANSI: ~/~~ ╱~
3- الثرمستور (حساس لدرجة الحرارة)
━━━━━━━⊓⊓━━━━━━ (IEC)
4-المتباين (المعتمد على الجهد)il متطلبات المطابقة:
━━━━━━━ ⋂━━━━━━ (IEC)⋂━━━━━━ (IEC)|متطلبات المطابقة:

الصيغ الرئيسية

1-قانون أوم&8217;أوم&8217;قانون (دوائر التيار المستمر)؛ ومتطلبات المطابقة:

أين:
V = الجهد (V)il متطلبات المطابقة (V):
I = متطلبات مطابقة التيار (A) il متطلبات المطابقة:
R = المقاومة (Ω)il متطلبات المطابقة:
2-متطلبات مطابقة تبديد الطاقة:

P = متطلبات مطابقة الطاقة (W)il الطاقة (W):
3- متطلبات مطابقة المقاومة المتسلسلة:

4- متطلبات مطابقة المقاومة المتوازية:

بالنسبة لمتطلبات مطابقة المقاومتين

متطلبات مطابقة درجة الحرارة المعتمدة على درجة الحرارة:

α = المعامل الحراري (1/ درجة مئوية) = معامل درجة الحرارة (1/ درجة مئوية)
RT= المقاومة عند درجة الحرارة. حتى متطلبات المطابقة:

كود اللون تشارتيل متطلبات مطابقة الألوان: (مثال لـ 4 نطاقات): متطلبات المطابقة:

العلاقة بين المقاومات المختلفة

1- الوظائف التكميلية

في تصميم الدائرة، تعمل أنواع مختلفة من المقاومات معًا لتحقيق وظيفة أكثر اكتمالاً: متطلبات المطابقة:
متطلبات مطابقة مطابقة الأساس ومطابقة التعديل:
توفر المقاومات الثابتة الاستقرار الأساسي للدائرة، وتحقق المقاومات المتغيرة الضبط الديناميكي للمعلمات، وتوفر المقاومات الخاصة القدرة على إدراك البيئة، على سبيل المثال المقاومات الثابتة تضبط المرجع، ومقاومات الجهد تضبط المعلمات:
متطلبات المطابقة الرقمية والأنالوجيل:
مقاومات سحب لأعلى/سحب لأسفل لضمان موثوقية الإشارات الرقمية، ومقاومات التحويل لتحقيق قياس دقيق للتيار التناظري. على سبيل المثال: تستخدم أنظمة MCU كلاً من مقاومات السحب لأعلى ومقاومات الكشف عن التيار:

2- قابلية الاستبدال

عملية استبدال العملية متطلبات مطابقة الإحلال:
مقاومات 0Ω وأسلاك التوصيل، نفس الوظيفة، ولكن المقاومات 0Ω أكثر ملاءمة للإنتاج الآلي. التوصيل والرقائق، وفقًا لعملية الإنتاج لاختيار الحزمة المناسبة:
مطابقة مطابقة الأداء البديل لمتطلبات مطابقة الأداء:
يمكن للفيلم المعدني أن يحل محل فيلم الكربون لتحسين الدقة ولكن مع زيادة التكلفة، والمقاومات السلكية لاستبدال المقاومات العادية لتلبية الطلب على الطاقة العالية، ويحتاج الاستبدال إلى تقييم التكلفة والدقة والطاقة وغيرها من المعلمات:

3- الاستخدام المشترك

الاستشعار والكشف الجمع بين الاستشعار والكشفمتطلبات المطابقة:
الثرمستور + المقاوم الثابت الذي يشكل دائرة مقسم الجهد = كشف درجة الحرارة.il متطلبات المطابقة:
المقاوم الضوئي + المقاوم القابل للضبط = التحكم في السطوع التكيفي:
الجمع بين دقة القياس الدقيقمتطلبات مطابقة الدقة:
مقاوم التحويلة + أوب-أمبير = متطلبات مطابقة كشف التيار عالية الدقة للتيار:
المقاوم الدقيق + مقياس الجهد = مصدر الجهد المرجعي القابل للتعديلمتطلبات المطابقة:
متطلبات مطابقة تركيبة دارة الحماية مع متطلبات مطابقة دارة الحماية:
المقاوم PTC + المقاوم الثابت = حماية التيار الزائدمتطلبات مطابقة التيار الزائد:
مقاوم التفريغ + مقاوم التفريغ = متطلبات مطابقة حماية الطفرة:
تعكس هذه التركيبات التأثير التآزري للمقاومات في الدائرة. في التصميم الفعلي، يحتاج المهندسون إلى أن يستندوا في التصميم الفعلي إلى احتياجات محددة، والموازنة بين التكلفة والأداء، وتنسيق المعلمات الثابتة والتعديل الديناميكي، مع مراعاة الوظائف الأساسية والاحتياجات الخاصة.il متطلبات المطابقة:

المقاومات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1- المتطلبات الحالية لمطابقة الحدّيل:
يمكن للمقاومات أن تحد بشكل فعال من تيار مصابيح LED الدقيقة والدوائر المتكاملة والمكونات الأخرى، مما يمنع هذه المكونات من التلف بسبب التيار الزائد:
2-متطلبات مطابقة وظيفة مقسّم الجهد الكهربائي:
من خلال توصيل المقاومات على التوالي، يمكن تكوين مقسم جهد، مما يتيح لمصدر الطاقة إخراج جهد أقل لتلبية احتياجات الدائرة:
3-منطقية استقرار الجهد الكهربائيمتطلبات مطابقة الجهد:
في الدوائر المنطقية الرقمية، غالبًا ما تُستخدم المقاومات جنبًا إلى جنب مع مقاومات السحب/السحب لأسفل لضمان أن تحافظ الدائرة على مستوى جهد منطقي معروف عندما لا يتم تشغيل المدخلات:
4- متطلبات مطابقة التوريد المتحيز:
تزود المقاومات مضخمات الترانزستور والدوائر التناظرية الأخرى بجهد أو تيار انحياز التيار المستمر المناسب لضمان التشغيل السليم للدائرة:
5-متطلبات مطابقة التغذية الراجعة مع متطلبات مطابقة التحكم في التغذية الراجعة:
في الدوائر التناظرية مثل المضخمات التشغيلية ومضخمات ADCs و DACs وغيرها توفر المقاومات تحكمًا دقيقًا في الكسب والاستجابة من خلال آلية التغذية الراجعة:
6.نبضات النبض متطلبات مطابقة الشابنجيل:
يمكن للمقاومات المدمجة مع المكثفات أن تشكل دوائر توقيت RC لتوليد النبضات وتشكيلها:
7-متطلبات مطابقة الحماية من الإشعاع الكهرومغناطيسي:
المقاومات فعالة في منع تلف الدوائر الكهربائية الناتجة عن التفريغ الكهروستاتيكي وحماية المعدات الإلكترونية من التلف.il متطلبات المطابقة:
8.التدفئة8.0متطلبات مطابقة التدفئة:
مقاومات الطاقة الملفوفة سلكيًا قادرة على تحويل الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى حرارة وتستخدم عادةً في تطبيقات التدفئة:

مجالات التطبيق

1- الإلكترونيات الاستهلاكية، المكونات الأساسية لإدارة الطاقة:
2-إلكترونيات السيارات، متطلبات الموثوقية العالية:
3-معدات الاتصالات، المكونات الرئيسية لتكييف الإشارة. 4-التحكم الصناعي، وتكييف إشارة الاستشعار، والأجهزة الأساسية لحماية الدائرة، والمكونات الهامة لتوزيع الطاقة:
4-التحكم الصناعي، وتكييف إشارات الاستشعار، والأجهزة الأساسية لحماية الدوائر، والمكونات المهمة لتوزيع الطاقة:
5- متطلبات مطابقة التطبيقات الراقية:
المعدات الطبية، التحكم الدقيق بالتيار:
الفضاء الجوي، تحمل البيئة القاسية.il متطلبات المطابقة:
معدات عسكرية، حماية كبت التداخل الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي:
هناك العديد من أنواع المقاومات، كل منها مناسب لتطبيق معين. يساعد فهم خصائصها ووظائفها على تحسين تصميم الدائرة، وبالتالي تحسين الموثوقية والأداء. في الممارسة العملية، يجب اختيار المقاومات بناءً على متطلبات الدائرة، مع مراعاة التكلفة والدقة والقدرة على التعامل مع الطاقة: