Перейти к содержанию

Резисторы: параметры и выбор

Резистор кажется самой простой деталью, но у него больше параметров, чем номинал. Мощность зависит от температуры, напряжение ограничено отдельно от мощности, а сопротивление меняется с нагревом и со временем. Разбираем параметры по даташитам Vishay и выбираем резистор для конкретной схемы.

Обновлено Редакция GAW

Резистор задаёт ток или напряжение по закону Ома и при этом превращает электрическую мощность в тепло: P = I² · R = U² / R. Номинал — только первый параметр. Ещё нужно убедиться, что резистор выдержит мощность при реальной температуре, напряжение и что его точности и стабильности хватит для схемы.

Основные типы

Толстоплёночный чипМеталлоплёночный выводнойМощный металлоплёночный
Пример серииVishay CRCW (0402–2512)Vishay MBA/SMA 0204, MBB/SMA 0207Vishay PR01, PR02, PR03
Устройствокерметный слой на керамике Al₂O₃, подгонка лазеромоднородная плёнка металлического сплава на керамике, винтовая канавкаплёнка сплава, негорючее покрытие
Допуск±1 %, ±5 %±0,5 %, ±1 %, ±5 %±1 %, ±5 %
ТКС±100, ±200 ppm/K±25, ±50 ppm/K±250 ppm/K
Мощность P700,063–1 Вт0,4–1 Вт1–3 Вт

Данные — из даташитов Vishay 20035, 28766 и 28729. Номиналы выпускаются по рядам: ±5 % — E24, ±1 % — E96, ±0,5 % — E192. Подобрать ближайший номинал поможет калькулятор рядов E, а устройство рядов объяснено на странице глоссария «Ряды номиналов E».

Мощность и температура

Номинальная мощность P70 — это мощность при температуре окружающей среды до 70 °C. Нагрев резистора зависит от теплового сопротивления его вместе с платой, и Vishay оговаривает: номинальная мощность действует, только пока плёнка не нагрелась выше допустимой температуры. У CRCW это 155 °C, поэтому выше 70 °C допустимая мощность снижается линейно до нуля при 155 °C:

Pдоп=P70⋅155−Tокр155−70,Tокр>70 ∘CP_\text{доп} = P_{70} \cdot \frac{155 - T_\text{окр}}{155 - 70}, \qquad T_\text{окр} > 70\ ^\circ\text{C}
Размер CRCWP70, стандартный режимпри 85 °Cпри 100 °CUmax
04020,063 Вт0,052 Вт0,041 Вт50 В
06030,1 Вт0,082 Вт0,065 Вт75 В
08050,125 Вт0,103 Вт0,081 Вт150 В
12060,25 Вт0,206 Вт0,162 Вт200 В
12100,5 Вт0,412 Вт0,324 Вт200 В
20100,75 Вт0,618 Вт0,485 Вт400 В
25121 Вт0,824 Вт0,647 Вт500 В

Для 0402, 0603 и 0805 даташит допускает и расширенный режим — 0,1, 0,125 и 0,25 Вт, — но за это платят стабильностью: за 1000 часов на номинальной мощности сопротивление может уйти на 2 % вместо 1 %.

У выводных мощных резисторов в даташите приводят тепловое сопротивление. У PR01 оно 135 K/Вт: на номинальной мощности 1 Вт плёнка нагревается на 135 °C относительно окружающей среды, а допустимая температура плёнки этой серии — 250 °C. Как считать нагрев через тепловое сопротивление, рассказано в глоссарии на странице «Тепловое сопротивление».

Рабочее напряжение

Помимо мощности, у резистора ограничено напряжение Umax. Какой из пределов наступит первым, зависит от номинала: граница — сопротивление R = Umax² / P70. Для CRCW0805 это 150² / 0,125 = 180 кОм. Ниже этого номинала резистор ограничен мощностью, выше — напряжением: резистор 1 МОм 0805 нельзя включать на 200 В, хотя мощность там всего 0,04 Вт. Делитель для измерения сетевого или высокого напряжения собирают из нескольких резисторов последовательно.

Точность и стабильность

Полная ошибка резистора складывается из допуска, температурного ухода и старения.

  • Допуск — разброс номинала при изготовлении, при 25 °C.
  • ТКС — уход при нагреве. Резистор 10 кОм с ТКС ±100 ppm/K при нагреве на 60 °C меняется до ±60 Ом, то есть на 0,6 %; с ТКС ±25 ppm/K — до ±15 Ом.
  • Стабильность — дрейф со временем под нагрузкой. У CRCW — до 1 % за 1000 часов на номинальной мощности при 70 °C, у металлоплёночных MBA/SMA 0204 в стандартном режиме — до 0,25 %.

В делителе напряжения важен не уход каждого резистора, а уход их отношения: если оба резистора одного типа и нагреваются одинаково, их изменения частично компенсируются. Для точных делителей опорного напряжения и измерительных цепей берут металлоплёночные резисторы с допуском ±0,5–1 % и ТКС ±25–50 ppm/K. Рассчитать делитель с учётом нагрузки поможет калькулятор делителя напряжения.

Пример: резистор для светодиода от 12 В

Светодиод с прямым напряжением 2 В и током 20 мА питается от 12 В. Сопротивление — (12 − 2) / 0,02 = 500 Ом, ближайший номинал E24 — 510 Ом. Ток — 19,6 мА, мощность на резисторе — 10 В · 19,6 мА ≈ 0,2 Вт.

  1. 0805 в стандартном режиме — 0,125 Вт: не подходит.
  2. 1206 — 0,25 Вт при 70 °C, но в корпусе прибора при 85 °C остаётся 0,206 Вт: запас всего около 5 %.
  3. 1210 — 0,5 Вт, при 85 °C — 0,41 Вт: запас двукратный. Выбираем его — или два резистора 1206 по 240 и 270 Ом последовательно, около 0,1 Вт на каждый.

Расчёт резистора для любого светодиода — в калькуляторе резистора для светодиода.

Перемычки 0 Ом

В серии CRCW есть перемычки — резисторы с сопротивлением не больше 20 мОм. ТКС для них не нормируется, зато указан предельный ток: 1,5 А для 0402, 2 А для 0603, 2,5 А для 0805 и 3,5 А для 1206. Перемычками соединяют дорожки на однослойной плате и выбирают вариант схемы при сборке.

Маркировка

Номинал выводного резистора кодируют цветными кольцами по IEC 60062 — их расшифровывает калькулятор цветовой маркировки, а полная таблица цветов — в справочнике «Цветовая маркировка резисторов». Чип-резисторы маркируют цифровым кодом из трёх или четырёх знаков либо кодом EIA-96 — их переводит калькулятор кода SMD-резистора.

Частые вопросы

Какую мощность выдерживает SMD-резистор 0805?

Зависит от серии и температуры. У толстоплёночных Vishay CRCW0805 в стандартном режиме — 0,125 Вт, в расширенном — 0,25 Вт. Эта мощность действует при температуре окружающей среды до 70 °C, выше она линейно снижается до нуля при 155 °C: при 100 °C в стандартном режиме остаётся около 0,08 Вт.

Что такое ТКС резистора?

Температурный коэффициент сопротивления — насколько меняется сопротивление при нагреве на 1 °C, в миллионных долях (ppm/K). Резистор 10 кОм с ТКС ±100 ppm/K при нагреве на 60 °C может измениться на 60 Ом, то есть на 0,6 %. У металлоплёночных резисторов ТКС бывает ±25 ppm/K — вчетверо меньше.

Можно ли подать на резистор любое напряжение, если мощность в норме?

Нет. У резистора есть отдельный предел рабочего напряжения: у CRCW0805 — 150 В, у CRCW0402 — 50 В в стандартном режиме. У высокоомных резисторов этот предел наступает раньше, чем предел мощности. Для высоковольтного делителя ставят несколько резисторов последовательно или серию на большее напряжение.

Чем отличаются толстоплёночные и тонкоплёночные резисторы?

Технологией и точностью. Толстоплёночный чип — слой керметной пасты на керамике, подогнанный лазером; типичный допуск ±1 или ±5 %, ТКС ±100–200 ppm/K. Металлоплёночный резистор — тонкая плёнка металлического сплава с винтовой канавкой; допуск до ±0,5 % и ТКС до ±25 ppm/K, лучшая стабильность. Для делителей опорного напряжения и измерительных цепей берут второй тип.

Источники

  1. Vishay. D/CRCW e3: Standard Thick Film Chip Resistors (Document Number 20035, revision 14-Apr-2026) — размеры 0402–2512, P70, рабочее напряжение, ТКС ±100 и ±200 ppm/K, кривая снижения мощности до 155 °C, перемычки 0 Ом
  2. Vishay Beyschlag. MBA/SMA 0204, MBB/SMA 0207, MBE/SMA 0414: Professional Metal Film Leaded Resistors (Document Number 28766) — металлоплёночные выводные: допуск до ±0,5 %, ТКС ±25 и ±50 ppm/K, ряды E24/E96/E192, стабильность
  3. Vishay BCcomponents. PR01, PR02, PR03: Power Metal Film Leaded Resistors (Document Number 28729, revision 08-Jul-2025) — мощные металлоплёночные: 1–3 Вт, тепловое сопротивление 60–135 K/Вт, температура плёнки до 250 °C

Нашли ошибку?