안녕하세요 시제품 개발 전문기업 디자인웨일입니다.
저항이란?
저항은 전류의 흐름을 방해하는 전기적 소자로,
전류의 흐름을 방해함으로써 신호의 크기를 줄이거나 전압을 나누는 역할을 합니다.
각 소재에 다라 저항이 가지는 특성이 다르고 단위로는 옴(Ω)을 사용합니다.
직렬 연결된 저항이 많으면 전체 저항의 값은 커지며, 병렬 연결된 저항이 많으면 전체 저항의 값은 작아집니다.
디지털 회로의 경우 대부분의 저항을 사용해도 문제가 없지만 아날로그회로의 경우
미세한 노이즈가 문제를 일으키는 경우가 많기 때문에 각 저항의 특성을 잘 알아야 합니다.
저항의 역할
① 과전압 방지
저항은 과전압으로부터 다른 부품을 보호해줍니다.
LED 조명과 같이 높은 전류에 민감한 부품은 전류의 흐름을 제어하는 저항이 없으면 손상될 수 있습니다.
또한 퓨즈 및 회로 차단기를 사용하여 과전압을 방지해 전기 회로를 보호할 수도 있습니다.
② 전류제한
LED 조명 처럼 높은 전류에 민감한 전자 부품은 너무 많은 전류를 소비하면 손상될 수 있습니다.
저항은 부품에 흐르는 전류의 양을 제한하여 전기 회로를 보호해줍니다.
③ 전압 분배
전압 강하를 생성하여 구성 요소가 적절한 전압을 받을 수 있도록 합니다.
조명이나 스위치 같은 전기 회로의 각 구성 요소에는 특정 전압이 필요합니다.
회로의 구성 요소가 나머지 회로보다 낮은 전압을 필요로 하는 경우,
저항은 구성 요소가 너무 많은 전압을 받지 않돈록 전압 강하를 생성합니다.
저항기는 전자가 저항기를 통해 흐르려고 할 때
전자의 속도를 늦추거나 저항하여 전압 강하를 생성합니다.
④ 타이밍회로
타이머 및 오실레이터 회로는 항상 저항기와 커패시터가 포함되어 있습니다.
여기서 커패시터를 충전하거나 방전하는 데 걸리는 시간은
이때 충전 및 방전 과정을 제어하기 위해 저항이 사용됩니다.
⑤ 서지(surge)로부터의 보호
전원 공급 장치의 초기 스위치는 때때로 전자 회로에 전압 서지를 가하여
중요한 구성 요소들을 손상시킬 수 있습니다.
회로의 공급단자와 직렬로 연결된 저항기는 전압의 급격한 상승을 확인하고
피해를 방지하는 데 도움이 됩니다.
이때 저항기는 회로의 모든 성능에 영향을 미치지 않도록 낮은 값으로 설정됩니다.
저항의 원리
전기 회로를 작동시키기 위해서는 그에 맞는 저항기를 사용해야합니다.
전압을 V,전류를 I 라고 한다면
V=I*R
로 나타낸 것을 옴의 법칙이라고 합니다.
R은 전압 V와 전류 IC의 비례 정수이며,
이것을 전기 저항 또는 저항(Ω)이라고 부릅니다.
옴의 법칙을 전기 부품으로 만든 것이 저항기입니다.
저항의 종류
○ 탄소 저항기
일반적으로 사용되는 저항기입니다.
비용이 저렴하고 구성이 쉽습니다.
쉽게 사용할 수 있고 저렴하며 내구성이 매우 높습니다.
탄소 입자에서 다른 탄소 입자로 전류가 흐르기 때문에 약간의 전기 노이즈를 생성하는 경향이 있습니다.
○ 서미스터
온도 변화에 따라 저항값이 변화합니다.
대부분의 서미스터는 음의 계수를 가지므로 온도가 상승하면 저항이 낮아집니다.
작은 온도 변화를 감지하는 데 사용되고, 온도 변화가 있을 때 저항 값이 아무리 작아도
큰 변화가 있습니다.
○ 권선저항기
권선저항기에는 철사절연 물질의 실린더 주위에 망가닌 또는 콘스탄탄이 감겨 있습니다.
망가닌과 콘스탄탄의 저항 온도 계수는 거의 0에 가깝습니다.
따라서 이러한 저항기의 온도에 따른 저항 변화는 무시할 수 있습니다.
권선 저항기의 비용은 탄소 저항기보다 훨씬 높습니다.
일반적으로 권선 저항은 탄소 조성 저항으로 목적을 달성할 수 없는 경우에 사용됩니다.
주요 단점은 고주파수에서는 회로의 동작이 변경될 수도 있습니다.
비유도 권선저항의 경우에는 고주파 회로에 이상적이지만 일반 회로보다 비용이 많이 듭니다.
○ 금속막 저항기 및 탄소막 저항기
절연 코어에 순수 탄소 또는 금속과 같은 전도성 물질의 박막을 증착하여
구성됩니다.
완전히 비유도성인 저항기이며 금속 필름에서 사용할 수 있는 것보다
더 낮은 허용 오차와 더 작은 전기 저항값을 제공합니다.
○ 가변 저항기
전자회로에서 저항값을 임의로 바꿀 수 있는 저항기입니다.
가변저항을 사용하여 저항을 바꾸면 전류의 크기도 같이 바뀝니다.
장비 운용 중 사용자에 의해 조작되는 형태와
장비 내부에서 생산 또는 교정 중 조정되는 반고정저항 등의 형태가 있습니다.
○ 비선형 저항기 및 배리스터
비선형 VI 특성 곡선을 가지는데, 저항이 균일하지 않으며 옴의 법칙을 따르지 않음을 의미합니다.
탄화 규소, 산화 아연과 같은 재료로 만들어집니다.
배리스터에는 세 가지 유형이 있습니다.
1. 탄화규소 디스크형 배리스터
2. 탄화규소 로드형 배리스터
3. 산화아연형 배리스터
○ 광 의존 저항기
빛의 강도에 따라 저항이 달라집니다.
빛을 비추면 전자가 방출되어 전도도가 증가합니다.
따라서 빛이 있으면 낮은 저항을 제공하고 어둠 속에는 높은 저항을 제공합니다.
○ 칩 저항기
핀 헤드보다 약간 작고 평평합니다.
주어진 영역에 보다 복잡한 회로를 수용할 수 있을 뿐만 아니라
다층 PCB구성을 용이하게 해줍니다.
오늘은 저항의 역할에 대해서 알아봤는데요.
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