Upori za visokozmogljive aplikacije

Obstajajo različne vrste uporov, ki se razlikujejo po svoji strukturi in funkciji. V nadaljevanju so predstavljene nekatere najpogostejše vrste uporov:

To so najpogosteje uporabljeni upori. Sestavljeni so iz keramičnega jedra, na katerega je nanesena plast ogljika. Velikost plasti ogljika določa vrednost upora. Ko skozi upor teče tok, plast ogljika ustvari upor, ki omejuje tok.

2. upori s kovinskim filmom: Podobno kot upori z ogljikovim filmom so tudi upori s kovinskim filmom sestavljeni iz keramičnega jedra. Vendar je namesto plasti ogljika uporabljena tanka kovinska plast. Ta vrsta uporov zagotavlja večjo natančnost in stabilnost kot upori z ogljikovim filmom.

3. žični upori: Žični upori so sestavljeni iz žice, ovite okoli izolirane keramične ali plastične osnove. Daljša kot je žica in tanjši kot je njen premer, večja je vrednost upora. Žično naviti upori lahko prenesejo večjo moč in večje vrednosti upora kot upori iz ogljikovega ali kovinskega filma.

4. močnostni in visokozmogljivi upori: Ta vrsta upora lahko absorbira visoko moč, ne da bi se pregrela. Pogosto se uporabljajo v aplikacijah, kot so napajalniki ali električni motorji.

5. spremenljivi upori: Spremenljivi upori, imenovani tudi potenciometri ali potenciometri za obrezovanje, lahko spreminjajo svojo vrednost upora z obračanjem ali premikanjem drsnika ali gumba. Pogosto se uporabljajo za prilagajanje ali nastavljanje vezij.

Osnovno delovanje vseh uporov temelji na načelu Ohmovega zakona. Ta pravi, da je tok, ki teče skozi upor, neposredno sorazmeren z uporabljeno napetostjo in obratno sorazmeren z vrednostjo upora (I = U/R). Ko skozi upor teče tok, upor ustvari padec napetosti, ki omejuje tok. Večja kot je vrednost upora, večji je padec napetosti in manjši pretok toka.

Uporniki se v elektronskih vezjih uporabljajo za omejevanje ali nadzor pretoka toka. Uporabljajo se za povečanje ali zmanjšanje vrednosti upora v vezju, da se doseže želeno delovanje ali funkcija vezja.

Obstaja več razlogov za uporabo uporov:

1. omejevanje toka: upori lahko omejijo pretok toka v vezju, da preprečijo poškodbe drugih komponent. Na primer, upor je lahko zaporedno povezan s svetlečo diodo, da omeji tok in zaščiti svetlečo diodo pred prevelikim tokom.

2. delitev napetosti: upore lahko uporabimo za delitev napetosti v vezju. Z izbiro pravilnih vrednosti uporov lahko izhodno napetost vezja nastavimo na želeno vrednost.

3. prilagajanje impedance: Uporu lahko uporabimo za prilagajanje impedance v vezju. To je še posebej pomembno za optimizacijo prenosa signalov med različnimi komponentami ali napravami.

4. merjenje toka: Uporu se lahko uporabljata kot upori za zaznavanje toka za merjenje pretoka toka v vezju. Z merjenjem padca napetosti na uporu je mogoče izračunati pretok toka.

5. temperaturna kompenzacija: upore lahko uporabimo za kompenzacijo učinkov temperaturnih nihanj na elektronska vezja. Z uporabo uporov z določenimi temperaturnimi koeficienti lahko izboljšamo natančnost in stabilnost vezja.

Na splošno se upori uporabljajo za nadzor in prilagajanje pretoka toka in napetosti v elektronskih vezjih, da se doseže želena funkcija ali zmogljivost.

Najpomembnejše lastnosti, ki določajo vrednost upora, so:

Vrednost upora: Vrednost upora je določena v ohmih (Ω) in označuje, koliko upor ovira pretok toka v električnem krogu.

2. toleranca: Toleranca označuje, koliko lahko dejanska vrednost upora odstopa od določene nazivne vrednosti. Podana je v odstotkih in je merilo natančnosti upora.

3. nosilnost: Nosilnost označuje največji tok, ki ga upor lahko prenese, ne da bi se pregrel ali poškodoval. Navedena je v vatih (W).

4. temperaturni koeficient: temperaturni koeficient označuje, koliko se lahko vrednost upora spreminja s spremembo temperature. Podan je v odstotkih na stopinjo Celzija (ppm/°C) in je pomemben zaradi upoštevanja vpliva temperature na upor.

5. slog: slog upora se nanaša na fizično obliko in velikost komponente. Slog lahko vpliva na namestitev in montažo upora v vezju.

6. material: Upornik je lahko izdelan iz različnih materialov, kot so kovinska folija, ogljikova folija ali žica. Material lahko vpliva na električne lastnosti in natančnost upora.

Te lastnosti določajo vrednost upora in so pomembne za pravilno uporabo upora v električnem vezju.

Upornike lahko kombiniramo na različne načine in tako vplivamo na skupno upornost vezja. Dva najpogostejša načina sta zaporedna in vzporedna povezava.

1. Zaporedna povezava: Pri zaporedni povezavi so upori povezani zaporedno, tako da mora tok teči skozi vsak upor. Skupni upor v zaporednem vezju je vsota posameznih uporov. To pomeni, da je skupni upor večji od največjega posameznega upora.

2. Vzporedni tokokrog: V vzporednem tokokrogu so upori povezani drug ob drugem, tako da se tok lahko razdeli. Skupni upor v vzporednem vezju je recipročna vrednost vsote recipročnih vrednosti posameznih uporov. To pomeni, da je skupna upornost manjša od najmanjše posamezne upornosti.

S kombiniranjem zaporednih in vzporednih vezij lahko ustvarimo bolj zapletena vezja z različnimi upori. Pomembno je opozoriti, da lahko kombinacija uporov povzroči tudi spremembo toka in napetosti v vezju.

Uporniki se uporabljajo v praktičnih aplikacijah na različnih področjih za regulacijo tokov ali proizvodnjo toplote. Tukaj je nekaj primerov:

1. regulacija toka: upori se pogosto uporabljajo v elektronskih vezjih za omejevanje ali regulacijo toka. Z izbiro pravilne vrednosti upora lahko omejimo tok v vezju in tako preprečimo preobremenitve ali poškodbe drugih komponent. To je še posebej pomembno pri napravah, kot so svetleče diode (LED), da se prepreči prevelik tok in podaljša življenjska doba LED.

2. delitev napetosti: Uporniki se uporabljajo tudi za delitev napetosti v vezjih. Z uporabo uporov v delilniku napetosti lahko ustvarimo določeno izhodno napetost, ki je nižja od vhodne napetosti. To se pogosto uporablja v analogni elektroniki, na primer za ojačanje signalov ali kot referenčna napetost za druge komponente.

3. merjenje temperature: Za merjenje temperature se uporablja posebna vrsta uporov, znana kot temperaturno odvisni upor (termistor). Električne lastnosti termistorja se spreminjajo s temperaturo, zato ga je mogoče uporabiti kot senzor. Glede na spremembo temperature se spremeni vrednost upora termistorja, kar lahko uporabimo za merjenje temperature.

4. ogrevanje: Uporniki se uporabljajo tudi za proizvajanje toplote. S prehodom toka skozi upor se ustvarja toplota, ki jo lahko uporabimo za različne aplikacije. Uporniki se na primer uporabljajo v grelnikih, grelnih blazinah ali električnih pečicah za ustvarjanje toplote.

To je le nekaj primerov, kako se lahko upori uporabljajo v praktičnih aplikacijah za nadzor ravni toka ali ustvarjanje toplote. Vendar pa obstajajo še številne druge aplikacije za upore v različnih elektronskih in električnih sistemih.