Direnç Çeşitleri

Direnç Çeşitleri: Direnç Nedir: Direncin kelime anlamı bir şeye karşı gösterilen zorluktur. Dirençler elektrik akımına zorluk gösteren elektronik devre elemanlarına direnç (resistor) denir. Direnç bir elektrik devresin de , elektrik akımına yani yük akışına karşı konulmasıdır.

Dirençler; elektrik gücüne göre büyük ve küçük olarak ikiye ayrılır. 2W’ ın üzerinde olan dirençler büyük güçlü, 2W’ ın altında olanlar küçük güçlü dirençler olarak sınıflandırılır.

Kullanım açısından ihtiyaca göre farklı şekil yapı da ve güçlerde direnç imalatı yapılır.

Küçük güçlü dirençlerin gruplandırılması;

1. Sabit direnç
2. Ayarlı direnç
3. Değişken direnç

Dirençler ister büyük güçlü, isterse küçük güçlü olsun tümünün harcadığı belli bir dayanma gücü vardır.

Bir direncin harcadığı güç şöyledir;

• U: Dirençteki gerilim düşümü (Volt)
• R: Direnç değeri (Ohm)
• I: Geçen akım (Akım)
• P: Direncin gücü (Watt)

Direnç üzerinde harcanan güç şu şekilde anlatılabilir;

• Akım ve gerilim türünden; P = U x I’dır.
• Akım ve direnç türünden; (ohm kanuna göre) U=I x R’ dir. Bu “U” değeri Px= U x I’ da yerine konulduğunda: P = I²R olur.
• Gerilim ve akım türünden; (ohm kanuna göre):I=U / R’dir. Bu “I” değeri P=U x I’ da yerine konulduğunda P = U²/R olur.

1 – SABİT DİRENÇ

Direnç değeri şartlara göre değişmeyen dirençlere “sabit direnç” adı verilir. Sabit dirençler aşırı hassastır.

Sabit dirençler kullanılan malzeme türüne göre üç grupta toplanır.

• Telli direnç
• Karbon direnç
• Film direnç

Telli Direnç (taş direnç)

Telli dirençler sabit direnç ve ayarlanabilen direnç olarak farklı değerlerde ve güçlerde imal edilirler. Telli dirençlerin, sıcaklıkla direnç değerinin değişmemesi ve dayanıklı olmaları için nikel-gümüş nikel-krom, ve konstantan kullanılmaktadır. Genel olarak telli dirençler seramik gövde üzerine iki katlı sarılır. Üzerine darbe ve neme karşı vernik sürülür. 10 Ω ile 100 KΩ arasında 30 W’a kadar telli direnç imalatı yapılır.

Kullanım alanları; kontrol doğrultucular ve telekomünikasyon da kullanılmaktadır. Avantajları; tellerin çift katlı sarılması ile endüksiyon etkisi kaldırılabildiği için yüksek frekans devrelerinde tercih sebebidir. Küçük güçlülerde ısınma ile direnci değişmediğinden ölçü aletlerinin ayarında etalon direnç kullanılmaktadır. Dezavantajları; direnç teli kopabilir, fazla yer kaplar ve büyük güçlü olanlar ısınır.

Karbon Direnç

Karbon direnç yada karbon karışımı, toz halindeki karbon ve reçinenin ısıtılıp eritilmesi sonucu üretilir. Karbon dirençler tolerans oranları yüksek olan ve değerleri direnç eskidikçe değişen dirençlerdir. Karışımdaki karbon oranı direncin değerini belirler. Karbon dirençler büyük değerli dirençlerin yapılmasına müsaittir. Karbon direnç üreticileri büyüklüklerine göre ¼, ½, 1, 2, 3 W / 1Ω’dan 22 MΩ’a kadar değerlerde imal etmektedirler. Karbon dirençlerin değer hassasiyetleri % 5-% 20 civarındadır. Üzerindeki çizgilerden değerleri öğrenilir. En fazla kullanılan direnç türü karbon dirençlerdir.

Karbon dirençlerin değerleri renk koduyla kodlanmıştır. Nikel –gümüş, nikel- krom gibi alaşımlardan tellerin, seramik gövde üzerine bir veya iki kat sarılarak üzerlerinin yalıtkan malzeme ile kaplanmasıyla imal edilir. Ayarlanan yada sabit şekilde olurlar. Ayarlı tiplerde bir hat boyunca tellerin üzerindeki yalıtkan kazınır. Genel olarak 10 Ω ile 100 kΩ arasında 30 W’ a kadar güçlerde karbon direnç imalatı yapılır.

Film Direnç (Film Resistor)

Film kelimesi İngilizcedir. Türkçe karşılığı zar ve şerit anlamına gelmektedir. Aşağıdaki resim de olduğu gibi direnç, şerit şeklinde yalıtkan bir gövde üzerine sarılmıştır. Bu durumu, bir fotoğraf filminin sarılışına benzetebiliriz. Film direnç (film resistor) elektrik akımına karşı direnç gösteren bir maddenin, seramik bir çubuğun çevresine kaplanması ile elde edilir. Şerit biçiminde seramik yada cam gibi yalıtkan bir gövde üzerine ince bir tabaka direnç malzemesi olarak imal edilir.

Film dirençler iki türlüdür: İnce film direnç ve kalın film direnç.

• İnce film direnç

Seramik yada cam silindirik taşıyıcı çubuk üzerine nikel – karbon, saf karbon, metal – cam tozu karışımı metal oksit gibi farklı direnç sprey şeklinde püskürtülürek yapılır. Püskürtülen bu direnç maddesi, lazer ışını ile belli bir genişlikte, spiral şeklinde kesilerek şerit sargılar durumuna getirilir. Şerit sargıdan biri çıkarılır diğer sargının sarımları arası yalıtılır. Şerit genişliği istenilen şekilde ayarlanır ve istenilen direnç değeri sağlanır. Toleransları %1’den daha küçüktür. Yüksek ısıl kararlılıkları ve düşük toleranslarıyla bir çok uygulamada kullanılır.

• Kalın film direnç (metal direnç)

Kalın film direnç metal ve seramik tozları karıştırılarak üretilir. Metal ve seramik tozu karışımı bir yapıştırıcı ile hamur yapılır seramik bir gövdeye şerit halinde yapıştırılarak fırında yüksek ısıda pişmesi sağlanır. Anlatılan bu sistemle, sabit ve ayarlı direnç yapılmaktadır. Film dirençler toleransı en küçük olan dirençlerdir. Film dirençlerin tolerans oranları %1-2 gibi çok küçük değerdedir. Düşük tolerans değerleri ve yük altındaki yüksek kararlılıkları nedeniyle film dirençler hassas direnç gereken elektronik devreler için önemlidir. Maksimum akımda bile değeri pek değişmemektedir.

Entegre Direnç

Birden fazla direncin tek bir paket altına alınarak yapılan dirençtir.  Bundan dolayı sıra direnç yada entegre direnç (ıntegrated resistor) denir. Paket içerisindeki bütün dirençler birer ayaklarından ortak bağlıdır. Diğer ayaklar serbest durumdadır. Entegre dirençlerin özelliği; bütün dirençler aynı değere sahiptir.

Smd Direnç

Yüzey montaj teknolojisi (surface mount technology-SMT) yüzey montaj elemanlarını devre kartına direkt olarak bağlamak için kullanılan teknolojidir. Delikler (through-hole technology) yardımıyla yapılan eski montaj sitemlerinden farklı bir şekilde bileşenler yüzeye monte yapılır. Gelişen teknoloji ile birlikte elektronik cihazlar gün geçtikçe küçülmektedir. Buna bağlı olarak elektronik devreler ve elamanlar da küçülmektedir. Yüzey montaj cihazları (surface mount devices-SMDs) hafif, smd direnç fiyatları ucuz ve küçüktürler. Ayrıca elektronik devre kartı üzerine birbirine yakın bir şekilde delik delmeden yüzeye monte edilebilirler. Dirençler yüzey montaj teknolojisine uyumlu, en çok kullanılan analog devre elemanıdır. Büyüklü küçüklü kılıf çeşitleri vardır. Smd üstündeki sayılar direnç değerini belirtir. Genellikle 3 veya 4 haneli rakam taşır. İlk haneler rakamı, son hane çarpanı, R harfi ise virgülü belirtir.

2 – AYARLI DİRENÇ

Üzerindeki aparat sayesinde direnç değeri değişen elemanlardır. Ayarlı dirençler, direnç değerinde duruma bağlı olarak değişiklik yapılması yada istenilen değerde ayarlanacak devrelerde kullanılır. Ayarlı dirençlerin karbon, telli ve kalın film yapıda olanları mevcuttur. Potansiyometre, trimpot ve reosta gibi elemanlar ayarlanabilen dirençlerdir.

Ayarlı direnç çeşitleri;

• Trimpot
• Potansiyometre
• Reosta

Trimpot

Devre direncinin bir yada birkaç kez ayarlandıktan sonra bu ayar değerinde sabit bırakıldığı yerlerde kullanılan dirençlerdir. Trimpot, ayarları ince uçlu tornavida ile yapılır. Güçleri düşük olduğu için sıklıkla elektronik devrelerde kullanılırlar.

Potansiyometre (Potentiometer)

Devre direncinin çok sık değiştirilmesi gerektiği yerlerde kullanılır. Potansiyometre (Pot olarak da adlandırılır). Direnç değerinin değişimi el ile değiştirilmeye müsait ince ayar çubuğu (şaft) sayesinde yapılır. Tıpkı trimpotlar gibi düşük güce sahiptirler, bu bakımdan elektronik devrelerde kullanılmaya müsaittir. Genelikle cihazların ön paneline monte edilir. Potansiyometreler üç başlık altında toplanır. Bunlar; lineer potansiyometreler, logaritmik potansiyometreler, çok turlu potansiyometrelerdir. Potansiyometre (potentiometer) ile detaylı bilgi için sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.

Reosta (rheostat)

Yüksek güçlü devrelerde reosta (rheostat) kullanılır. Bundan dolayı üzerinden yüksek akım geçer. Elle direnç ayarı yapılır, ayar yapılan ucu tel üstünde hareket ettirerek istenilen değerde direnç sağlanır. Reosta boyutları, potansiyometre ve trimpotlardan büyüktür.

3 – DEĞİŞKEN DİRENÇ 

Ortam etkili direnç çeşitleri ikiye ayrılır.

• Işık etkili dirençler (LDR)
• Isı etkili dirençler (termistörler)

Foto direnç (LDR)  

LDR (foto direnç, light dependent resistance) kelimelerinin kısaltılmış halidir. Bu dirençlerin yapısında “kadmiyum sülfat” (CdSO4) yarı iletken madde olarak kullanılmaktadır.  LDR karanlıkta yüksek, aydınlıkta az direnç gösteren devre elemanlarına ışık etkili direnç denir.

Başka bir ifadeyle LDR’nin üzerine düşen ışık değerine göre gösterdiği direnç değişimi ters orantılıdır. Foto direnç (photoresistor); CdS (kadmiyum sülfür), CdSe (kadmiyum selinür), selenyum, germanyum ve silisyum vb. gibi ışığa karşı çok duyarlı maddelerden imal edilirler.

LDR yapımında kullanılan madde, algılama süresini ve algılayıcının hassasiyetini belirlemekte meydana getirilen tabakanın şekli de algılayıcının duyarlılığını etkiler. LDR’ ye gelen ışığın odaklaşmasını sağlamak için üst bölüm cam veya şeffaf plastikle kaplanır. LDR üreticileri tarafından, LDR imalatı farklı ebatlarda yapılır.  Gövde ebatları büyüdükçe güç değerleri yükselir ve geçirdikleri akım da artar. LDR fiyatları da gövde ebatları ve güç değerlerine göre farklılık gösterir.

Termistör (Thermistor) 

Isı Etkili Dirençler; Isınınca direnci değişen elemanlara termistör (thermistor) denir. Termistör ısı ile değerleri değişen bir direnç türüdür. Termistörlerin bazı tipleri ısı ile doğru orantılı, bazı tipleri de ısı ile ters orantılı olmak üzere dirençlerini değiştirirler.

Termistör Çeşitleri; sıcaklık sabitine göre ntc ptc;

• Negatif ısı katsayılı direnç (negative temperature coefficient-NTC)
• Pozitif ısı katsayılı direnç (positivie temperature coefficient- PTC)

NTC (negative temperature coefficient)

Negatif ısı katsayılı termistörlerdir. Üzerindeki sıcaklık artarsa direnci azalır, sıcaklık düştükçe de direnci artar.

NTC dirençler, ısındığında değerleri düşen elemanlardır. Metal oksit, germanyum ve silikon gibi maddelerden yapılır.

NTC termistör (NTC thermistor) kullanım alanları;

• Trafo ve motor gibi aşırı ısınmadan dolayı devreden çıkarılması istenen sistemlere NTC termistör yerleştirilir. Koruma ve alarm devresini harekete geçirir.
• Su seviye kontrolü için yerleştirilen NTC ler (düşme yükselme durumlarında) pompa devresini çalıştırır veya durdurur.
• Motora seri bağlanan NTC direnç küçük akım çeker. Böylece motorun güvenli yol alması sağlanır.
• Röleye seri bağlanan NTC direnç röleyi gecikmeli çalıştırır.

PTC (positivie temperature coefficient)

Pozitif ısı katsayılı termistördür. Pozitif sıcaklık sabitine (PTC) sahip dirençler, ısındığında direnç değeri artar, sıcaklık azaldıkça direnç değeri azalır. Metaller, fungsten ve baryum titamatın bu özellikleri vardır.

PTC termistör (PTC thermistor) kullanım alanları; örneğin röleye paralel bağlı PTC direnç, rölenin gecikmeli çekmesini sağlar. Floresan lambalara da starter yerine PTC kullanılabilir. Termistörler foto dirençlerin kullanıldığı tüm devrelerde kullanılabilir.

Termistörlerde Sağlamlık Kontrolü 

Ohm metre x 100 konumunda iken  (PTC / NTC) ohm metre uçlarına bağlanır, (termistör bir direnç olduğu için yönüne bakılmaz) ve eleman ısıtılarak ohm metre göstergesinin kontrolü yapılır.

Eleman ısıtıldığı zaman PTC ise ısındıkça direnç artar, NTC ise ısındıkça direnç azalır. Eğer termistör (thermistor) ısıtılmasına rağmen göstergede bir değişiklik olmuyorsa yeni bir termistör alınmalıdır.

Gerilim Etkili Dirençler (VDR- Varistör)

Uçlarına uygulanan gerilim miktarı ile ters orantılı olarak direnç değeri değişen elemanlara varistör varistor) adı verilir. Varistörler (VDR) frekans kaymasını yada aşırı gerilimden korunmak için gerilim sabitlemesi istenen rezonans devrelerine yardımcı, limitör devrelerinde kullanılmaktadır.

Direnç firmaları tarafından kullanım ihtiyaçlarına göre direnç çeşitleri farklı şekil, yapı ve güçlerde direnç imalatı yapılır. Direnç fiyatları, kalite, şekil, yapı, model marka gibi etkenlere bağlı olarak güçlerine göre değişir.