RESISTOR : JENIS BERDASARKAN MATERIAL PEMBUATNYA

Pada posting terdahulu telah dibahas masalah RESISTOR DASAR TEORI, RESISTOR ; JENIS BERDASARKAN NILAINYA, kali ini kita akan membahas pengelompokan resistor berdasarkan material pembuatannya.

1. Resistor Karbon

Karbon resistor komposisi terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk silinder padat dengan ujung tertanam kawat  atau tutup logam yang tersambung dengan kaki kawat. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor karbon awal abad ke-20  memiliki komposisi badan tidak terisolasi; kaki kawat dililitkann pada  elemen ujung batang  dan disolder. Resistor selesai dicat untuk kode warna nilainya.

Unsur resistif dibuat dari campuran halus (bubuk) karbon tanah dan bahan isolasi (biasanya keramik).

Resin  mempertahankan campuran tetap bersama-sama. 

Resistensi ditentukan oleh rasio bahan (bubuk keramik) yang dicampurkan ke karbon. 

konsentrasi karbon lebih Tinggi  , konduktor yang lemah, menghasilkan resistensi yang  rendah.  resistor komposisi Karbon  umum digunakan pada tahun 1960 dan sebelumnya, tetapi tidak begitu populer untuk penggunaan umum sekarang. Jenis lain memiliki spesifikasi yang lebih baik, seperti toleransi, ketergantungan tegangan, dan tekanan (resistor komposisi karbon akan berubah nilai ketika tekanan dan -tegangan lebih). Apalagi, jika kadar air di dalamnya ( untuk lingkungan lembab) adalah signifikan, solder panas akan menciptakan perubahan nilai resistansi yg tidak dapat kembal . resistor komposisi Karbon  memiliki stabilitas rendah terhadap waktu dan akibatnya pabrik menempatkanya hanya pada  toleransi 5%. namun, jika tidak pernah mengalami Overvoltage juga tidak terlalu panas , resistor ini sangat dapat diandalkan dengan mempertimbangkan ukuran komponen

Resistor ini masih tersedia dipasaran, tetapi relatif cukup mahal. Nilai berkisar dari 1 ohm hingga 22 megohms. Karena harga tinggi, ini resistor yang tidak lagi digunakan dalam sebagian besar aplikasi. Namun, resistor karbon digunakan dalam power supply dan rangkaian kontrol las. 

Gambar resistor karbon dan karbon film

2. Resistor Karbon film

Sebuah karbon film  diendapkan pada substrat isolasi, dan sebuah potongan  heliks dibuat untuk membuat jalur, resistif panjang  sempit. Berbagai bentuk, dihubungkan dengan  karbon  resistif (berkisar 500-800 μΩ m), dapat memberikan berbagai resistensi. Karbon resistor film memiliki berbagai rating daya 0,125 W sampai 5 W pada 70 ° C.rentang Resistensi  tersedia dari 1 ohm sampai 10 megom. Resistor film karbon memiliki rentang operasi suhu -55 ° C sampai 155 ° C. Memiliki  jangkauan tegangan maksimum200 sampai 600 volt . Resistor karbon khusus film yang digunakan dalam aplikasi yang memerlukan stabilitas pulsa tinggi.

3. Resistor Film Tebal dan tipis

Resistor film tebal menjadi populer selama tahun 1970, dan  resistor SMD (Surface Mount Device)  paling populer saat ini adalah dari jenis ini. Unsur resistif dari film tebal adalah 1000 kali lebih tebal dari film tipis,  namun perbedaan utama adalah bagaimana film ini diterapkan pada (resistor sumbu) silinder atau permukaan (SMD resistor).

Resistor film tipis dibuat oleh pemercikan (metode deposisi vakum)  bahan resistif pada substrat isolasi. Film ini kemudian terukir dalam cara yang mirip dengan proses (subtraktif) lama untuk membuat papan sirkuit , yaitu permukaan dilapisi dengan bahan foto-sensitif, kemudian ditutup oleh sebuah film pola, disinari dengan sinar ultraviolet, dan kemudian lapisan foto-sensitif terkena dikembangkan, dan yang mendasari film tipis tergores pergi.

Resistor film tebal yang diproduksi dengan menggunakan layar dan proses pencetakan sablon.

Karena selama waktu pemercikan dilakukan , ketebalan lapisan tipis dapat secara akurat dikontrol. Jenis bahan ini juga biasanya berbeda yang terdiri dari satu atau lebih keramik (keramik logam) konduktor seperti tantalum nitrida (TAN), ruthenium oksida (RuO2), timbal oksida  (PbO), bismut ruthenate (Bi2Ru2O7), nikel kromium (NiCr), atau bismut iridate (Bi2Ir2O7).

Hambatan dari kedua resistor film tipis dan tebal setelah pembuatan tidak sangat akurat; mereka biasanya dipotong ke nilai yang akurat dengan pengikisan atau laser pemangkasan. Resistor film tipis biasanya ditentukan dengan toleransi 0,1,, 0,2 0,5, atau 1%, dan dengan koefisien suhu 5 hingga 25 ppm / K. Mereka juga memiliki tingkat kebisingan jauh lebih rendah, pada tingkat 10-100 kali lebih kecil dari resistor film tebal.

Resistor film tebal dapat menggunakan keramik konduktif yang sama, tetapi mereka dicampur dengan sintesa (bubuk) gelas dan cairan pembawa sehingga komposit dapat dilayar-cetakan. Ini gabungan dari kaca dan keramik konduktif (keramik logam) bahan ini kemudian menyatu dipanggang di oven pada sekitar 850 ° C.

Resistor film tebal, ketika pertama kali dibuat, memiliki toleransi 5%, tapi toleransi standar telah meningkat menjadi 2% atau 1% dalam beberapa dekade terakhir. Suhu koefisien resistor film tebal yang tinggi, biasanya ± 200 atau ± 250 ppm / K, sebuah perubahan suhu 40 Kelvin (70 ° F)  dapat mengubah resistansi sebesar 1%.

Resistor film tipis biasanya jauh lebih mahal dibandingkan resistor film tebal. Sebagai contoh, SMD resistor film tipis, dengan toleransi 0,5%, dan dengan koefisien  suhu25 ppm / K ,

4. Resistor Film Logam

Jenis umum dari resistor sumbu/silinder saat ini disebut sebagai resistor metal film. Metal Electrode Leadless Film (MELF) resistor sering menggunakan teknologi yang sama, tetapi  resistor berbentuk silinder dirancang untuk mounting permukaan meningkat. Perhatikan bahwa resistor jenis lain (misalnya, komposisi karbon) juga tersedia dalam paket MELF.

Resistor film logam biasanya dilapisi dengan nikel kromium (NiCr), tetapi mungkin akan dilapisi dengan salah satu bahan keramik logam yang tercantum di atas untuk resistor film tipis. Tidak seperti resistor film tipis, bahan dapat diterapkan menggunakan teknik yang berbeda dari sputtering (meskipun itu adalah salah satu teknik seperti itu). Juga, tidak seperti film tipis resistor, nilai resistansi ditentukan dengan cara memotong heliks melalui lapisan bukan oleh etsa. (Hal ini mirip dengan cara resistor karbon dibuat.) Hasilnya adalah toleransi yang wajar (0,5%, 1%, atau 2%) dan koefisien suhu yang umumnya antara 50 dan 100 ppm / K. [7] Film Logam resistor memiliki karakteristik kebisingan baik dan rendah non-linearitas karena koefisien tegangan rendah. Juga bermanfaat adalah komponen toleransi efisien, koefisien temperatur dan stabilitas 

Gambar resistor Metal film & Metal oxide film

5 . Resistor Metal oxide film /Logam oksida film 

resistor Metal-oksida  film terbuat dari oksida logam seperti oksida timah. Hal ini menghasilkan suhu operasi yang lebih tinggi dan stabilitas yang lebih besar / kehandalan dari film Metal. Mereka digunakan dalam aplikasi dengan tuntutan daya tahan tinggi.

6. Resistor Wirewound

Resistor wirewound biasanya dibuat oleh gulungan kawat logam, biasanya nichrome, di sekitar inti, keramik plastik, atau fiberglass. ke dua Ujung-ujung kawat tutupnya yang disolder atau dilas  , menempel pada ujung inti. Perakitan dilindungi dengan lapisan cat, plastik, atau lapisan email yang dipanggang pada suhu tinggi. Karena suhu permukaan yang sangat tinggi ini resistor dapat menahan suhu hingga 450 ° C.  Kaki Kawat  dalam resistor wirewound daya rendah biasanya antara 0,6 dan 0,8 mm dan dilapisi timah untuk kemudahan penyolderan. Untuk resistor wirewound berdaya yang lebih tinggi, digunakan bungkus luar keramik atau aluminium di atas sebuah lapisan isolator . jenis casing Aluminium  dirancang harus terpasang ke headsink  untuk mengusir panas; daya tergantung pada  heat sink yang cocok yang digunakan, misalnya, resistor daya 50 W  rate akan terlalu panas ika tidak digunakan dengan heat sink. Resistor wirewound besar dapat bernilai  1.000 watt atau lebih.

Karena resistor wirewound adalah kumparan mereka memiliki induktansi yang tidak diinginkan daripada resistor jenis lain , meskipun demikian putaran kawat  dengan arah berlawanan dapat meminimalkan induktansi. Teknik lain adalah dengan menggunakan kumparan kawat  bifilar , atau bentuk tipis datar (untuk mengurangi penampang bidang kumparan). Untuk sirkuit yang lebih menuntut non induktansi, resistor dengan kumparan Ayrton-Perry  digunakan.

Aplikasi resistor wirewound mirip dengan resistor komposisi dengan pengecualian pada frekuensi tinggi. Frekuensi tinggi dari resistor wirewound secara substansial lebih buruk dari sebuah resistor komposisi

7. Resistor Foil/lembaran
Unsur resistansi utama dari resistor adalah foil foil paduan khusus dengan tebal beberapa mikrometer. Sejak diperkenalkan pada tahun 1960, resistor foil telah memiliki presisi terbaik dan stabilitas dari setiap resistor tersedia. Salah satu parameter penting yang mempengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR resistor foil sangat rendah, dan telah lebih ditingkatkan selama bertahun-tahun. Satu rentang ultra presisi resistor foil menawarkan TCR sebesar 0,14 ppm / ° C, toleransi ± 0.005%, stabilitas jangka panjang (1 tahun) 25 ppm, (3 tahun) 50 ppm (lebih ditingkatkan 5-kali lipat pada hermetis penyegelan) , stabilitas di bawah beban (2000 jam) 0,03%, EMF termal 0,1 v / ° C, -42 dB kebisingan, koefisien tegangan 0,1 ppm / V, induktansi 0,08 μH, kapasitansi 0,5 pF

Gambar resistor foil

8. Resistor chip

Gambar resistor chip