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 чип | Металлоплёночный выводной | Мощный металлоплёночный | |
|---|---|---|---|
| Пример серии | Vishay CRCW (0402–2512) | Vishay MBA/SMA 0204, MBB/SMA 0207 | Vishay PR01, PR02, PR03 |
| Устройство | керметный слой на керамике Al₂O₃, подгонка лазером | однородная плёнка металлического сплава на керамике, винтовая канавка | плёнка 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 P70 | 0,063–1 Вт | 0,4–1 Вт | 1–3 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:
| Размер CRCW | P70, стандартный режим | при 85 °C | при 100 °C | Umax |
|---|---|---|---|---|
| 0402 | 0,063 Вт | 0,052 Вт | 0,041 Вт | 50 В |
| 0603 | 0,1 Вт | 0,082 Вт | 0,065 Вт | 75 В |
| 0805 | 0,125 Вт | 0,103 Вт | 0,081 Вт | 150 В |
| 1206 | 0,25 Вт | 0,206 Вт | 0,162 Вт | 200 В |
| 1210 | 0,5 Вт | 0,412 Вт | 0,324 Вт | 200 В |
| 2010 | 0,75 Вт | 0,618 Вт | 0,485 Вт | 400 В |
| 2512 | 1 Вт | 0,824 Вт | 0,647 Вт | 500 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.
- 0805 в стандартном режиме — 0,125 Вт: не подходит.
- 1206 — 0,25 Вт при 70 °C, но в корпусе прибора при 85 °C остаётся 0,206 Вт: запас всего около 5 %.
- 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
- 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
- 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
- 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?