[ 저항 ] resistor 선정하는 방법

빠르고 쉽게 저항 선정하는 방법

 

선택방법: 저항값 / 허용오차 / 와트 / 온도 계수 / 작동온도 / 패키지(사이즈)

제조사마다 아래의 성능은 조금씩 다를 수 있어 확인은 필수이다.

특히 : 작동온도/ 온도 계수/ 와트 

RC0402FR-07100KL

RC0402FR-07100KL

사진 및 자료 출처 : https://www.digikey.kr
사진 및 자료 출처 : RC0402FR-07100KL

저항값(Resistance)

- 뒷자리 1자리는 제곱을 말함 ( 10^1 ,10^2 등등)

- 앞자리는 저항의 크기를 말함 ( 100, 50, 475 등등)

ex) 4.75 KΩ = 4751 (475*10^1) = 4,750 Ω / 47.5 KΩ = 4752  (475*10^2) = 47,500 Ω

저항값

 

허용오차(Tolerance)

- 100 KΩ  의 1%  = 99~101 KΩ

- 100 KΩ  의 5% = 95~105 KΩ

POWER / 와트(W:Watts) 

- 사이즈에 따라서 와트(W)가 정해있음.

- ex) 5V의 10mA에서  몇 W를 사용하는지 알아보자.

• P(W) = V*I = (R*I)*I
• W = 5*0.01 = 0.05 W
• 1A=1000㎃, 1KΩ=1000Ω 
• 선정 시 2배 이상으로 선정을 권장함 ( 주변의 회로의 영향을 받을 수 있기 때문에 )  = 0.05W 이면 0.1W 두 배 선정을 권장함 (1/8W)

- DIELECTRIC WITHSTANDING VOLTAGE (내전압 유전체)
- MAXIMUM OVERLOAD VOLTAGE (최대 과부하 전압)
- 주의  : MAXIMUM WORKING VOLTAGE (최대 작동 전압) 

POWER / 와트(W)

 

정격 전압 (RATED VOLTAGE)

- V = √( P*R)

-   1W의 정격 전력, 10 Ω 의 저항값

• √ (1W*10 Ω) = 3.16V
• 즉! 이 저항에서 안전하게 적용할 수 있는 최대 전압은 3.16V이다.

 

온도 계수(TCR:Temperature Coefficient of Resistance)

- 온도 계수란( ppm/ °C ) : 온도에 따라서 변화율을 말함. 

- 테스트 방법 : MIL-STD-202 Method 304 

• t1 =  +25°C or 지정된 실내 온도
• t2 = -55 °C or +125 °C 테스트 온도
• R1 = 기준 온도에서의 저항 Ω
• R2 = 테스트 온도에서의 저항 Ω
• T.C.R = ( R2 -R1  / R1(t1-t2) ) * 10^6

- Ex) 특정 저항이 25°C (실내 온도)에서 1000Ω의 저항값을 가지고 있고, 125°C에서 1010Ω의 저항값을 가질 때, 이 저항의 온도 계수(T.C.R) 값은 몇일까?

• T.C.R = ( R2 -R1  / R1(t1-t2) ) * 10^6
• (1010 Ω - 1000 Ω / 1000Ω( 125°C - 25°C )) * 10^6
• (10 Ω / 1000 Ω (100°C)) * 10^6
• (10 / 100000) * 10^6
• 100 ppm/ °C

100ppm/ °C 는 1 °C증가할 때마다 저항의 값이 100ppm 또는 0.01% 증가함을 의미함

작동온도(Operating Temperature)

 

주변 온도에 따라서  저항의 전력 손실 (dissipation / 성능저하) 됨.

그림의 내용을 봤을 때. 선정된 저항은 주변 온도 70 °C  일 때 P(watts) 100% 에서 50%로 떨어지는 현상을 볼 수 있음. 

즉! 1W의 저항의 성능이 0.5W로 줄어듦.

해당 온도 70 °C 에서 안정하게 동작하기 위해서는 더 낮은 전력을 사용해야 됨.

작동온도

* 환경시험을 생각해서 선택 ( KOLAS,  MIL-STD 등등 )

패키지(사이즈)(Package / Case)

 

inch와 mm 인지 꼭 확인하자. (대부분 미국의 기준이므로 inch로 표시함.)

0603inch -> 1608mm

0805inch -> 2012mm

패키지(사이즈)

마무리

필자의 생각에는 가장 중요한 사항은 와트라고 생각한다. 부품이 버티지 못하고 터지면 주변의 칩(IC) 까지 큰 피해를 입히기 때문이다.