A passzív alkatrészekről

Passzív alkatrésznek nevezzük az elektronikában az ellenállást, a kondenzátort és a tekercset. Te tudsz mindent ezekről?

Az ellenállás
Az ellenállást alapvetően két paraméter jellemez: maga az ellenállás és a terhelhetősége (teljesítmény). Ezek mellett sokszor nem elhanyagolható a soros induktivitásuk, a hőfokfüggésük, és az átütési feszültségük sem (igen, ellenállásnak is van ilyenje).

Különböző technológiákkal készíthetők:

  • Szénréteg: kezdetleges ellenállásfajta, nagy szórással, kis terhelhetőséggel, rossz hőstabilitással. Ma már szinte csak potenciométerekben (állítható ellenállás) használatos.
  • Fémréteg: a ma kapható ellenállások (SMD és furatszerelt is) nagy része ilyen. Nagy pontosság, és jó hőstabilitás jellemzi őket, induktivitásuk is viszonylag kicsi. 5-10 W-os teljesítményig használatosak.
  • Fém-oxid: kis ellenállásértékek esetén használatos technológia.
  • Huzalellenállás: Ellenálláshuzalból készülnek. Akár több száz wattos teljesítményre is. Általában nagy az induktivitásuk.

Speciális ellenállások

  • Állítható ellenállás: Magyarul potenciométer, ha „három lába van”. Kiválóan alkalmas állítható feszültségosztónak. Ha csak „két lába van” akkor reosztátnak hívják.
  • Fotoellenállás: Benne van a nevében 🙂 . Megvilágítás hatására meredeken csökken az ellenállása, de sajnos erősen feszültségfüggő is.
  • Termisztor: Hőfokfüggő ellenállás. Minden ellenállás hőfokfüggő, ezek viszont szándékosan nagyon. Van belőle NTC (hőre csökken az ellenállás) és PTC (fordítva). Használatosak közvetlenül hőmérő eszköznek, de nagyobb teljesítményű példányaikat a legváltozatosabb célokra lehet használni: A PTC kiválóan alkalmas fűtésre, hőntartásra, az NTC nagy áramfelvételű alkatrészekkel sorba kötve lágyindításra.

A kondenzátor
A kondenzátor fontosabb paraméterei: Kapacitás(F) Feszültségtűrés(V).

  • Elektrolit kondenzátor (röviden ELKÓ): Olcsó, nagy kapacitás, rossz ESR és ESL. Emiatt 20-30kHz-ig használhatók kondenzátornak, magasabb frekvencián már tekercsként viselkednek! Általában tápfeszültség pufferelésre használjuk, de audio célra csatoló kondenzátornak, időzítő kondenzátornak is alkalmas. Polarizált. Élettartamuk nagyon alacsony lehet, főleg magas üzemi hőmérsékleten – hajlamosak a kiszáradásra. Ezért lehetőleg ne építsük be hőtermelő alkatrészek mellé.
  • tantál: Alapvetően elektrolitkondenzátorok, jobb hőtűréssel. Jobb ESR, drágább, viszonylag nagy kapacitás, pufferelésre használatos, ahol számít a soros R
  • kerámia: Kisebb kapacitás (pF-100nF tartomány), olcsó, hosszú élettartam, jó hőtűrés. Nagyon alacsony ESR, ezért használatosak RF célokra, tápfeszültség szűrésre. A különböző kapacitások más-más kerámiából vannak, nagyon eltérő tulajdonságokkal – a nagyobb értékűek(pl. 100nF) gyakran nagyon rossz hőstabilitással, feszültségfüggéssel rendelkeznek, ezek kizárólag táp szűrésre vannak kitalálva.
  • Multilayer kerámia: akár 10uF-os kapacitás, drága. Kis méretű áramköröknél, nagyobb frekvenciás kapcsolóüzemű tápoknál (ahol az ESR nagyon fontos) ilyet kell használni.
  • fólia: hagyjuk…:) Nem, NE HAGYJUK! A fólia kondik is nagyon jól használhatóak. Ahol nagyon pontos kapacitás kell párszor 10nF-ig ott igen van helyük a fóliakondiknak csak azokat mérőkondinak szokták csúfolni. Tízezrelék pontossággal be lehet állítani a kapacitásukat ami még 20 év után is pontosan annyi lesz. – Sőt nagyobb feszültségre (pár száz volt) a mai napig szinte csak fóliakondikat használnak. Nagyfrekvenciás célokra is jók lehetnek (kivéve a tekercselt kivitelű példányokat). Ezen kívül hangtechnikai célra is ezek a legjobbak, már ahova elég a max. 10uF kapacitás.

 

Felhasználási tanácsok

Felhasználás tápfeszültség szűrésre: Hálózati tápoknál mindig szükség van elkóra, mert a konnektorból 100Hz-el pulzáló teljesítmény jön. Ezt általában egy graetz híd után puffereljük néhány mF kapacitással. Ha utána tápIC-t használ az ember, meg kell nézni az adatlapját, ott le van írva, mi kell neki. Az adatlaptól eltérni nem tanácsos. Ha a kimenetre valami miatt nagyobb kondit, sokszor 100nF-ot szeretnénk tenni, akkor érdemes lehet ezeket egy soros tekerccsel (5-10uH) leválasztani. Digitális IC-k mellé közel a táplábakhoz kötelező 100nF kerámia kondit tenni. Hosszú tápvezetékekre mindig tegyünk a 100nF mellé 10uF körüli elkót vagy tantált, hogy elkerüljük a tápfesz. belengését (persze inkább kerüljük a hosszú, hurkolt tápvezetékeket).

Hálózati tápegység pufferkondenzátor Elektrolit kondenzátor megfelelő.

Kapcsolóüzemű tápegység pufferkondenzátor Kis belső ellenállású, low ESR elektrolit kondenzátor alkalmazandó.

Hidegítő kondenzátor Jellemzően tápegység IC-k, egyéb IC-k közvetlen közelében elhelyezett 1 .. 100 nF-os kondenzátorok. Kis induktivitású kerámia kell.

Hangfrekvenciás áramkörök Műanyag dielektrikumúak kellenek, amik hőmérsékleti együtthatója kellően alacsony.

Oszcillátorok Légszigetelésű, esetleg műanyag. Gyakori több kondenzátor használata, ellentétes hőmérsékleti együtthatóval, amik így kiegyenlítik egymást. Nagyfrekvencián a kondenzátor jósági tényezője fokozottan hangsúlyos. Hidegítő kondenzátornak sem felel meg bármely gyártmány.
A tekercs
A tekercset az induktivitása miatt szeretjük. Ez az elsődleges paramétere, másik fő paramétere a max. telítési áram, de bizonyos alkalmazásoknál fontos a rezonancia-frekvenciája is.

Az SMD-tokozásokról (Surface Mounted Device)
A gyártástechnológiák szabványosítására, illetve a annak gyorsítására fejlesztették ki ezt az alkatrész-tokozási eljárást. Magyarul felületszerelési technológiának nevezzük. Leírás: tudasbazis_smd_tokozasrol