Jenis-jenis Resistor

Resistor adalah komponen yang paling mendasar dan umum digunakan dari semua komponen elektronik, ke titik di mana mereka hampir diterima begitu saja tetapi mereka memainkan peran penting dalam suatu rangkaian.

Ada banyak Jenis Resistor yang tersedia untuk dipilih oleh konstruktor elektronik, mulai dari yang sangat kecil untuk pemasangan chip resistor hingga resistor daya wirewound yang besar.

Tugas utama dari sebuah resistor dalam rangkaian listrik atau elektronik adalah untuk “menahan” (karena itu disebut Resistor), mencocokkan atau mengatur aliran elektron (arus) melalui mereka dengan menggunakan jenis bahan konduktif dari mana mereka disusun. Resistor juga dapat dihubungkan bersama dalam berbagai kombinasi resistor seri dan resistor paralel bahkan resistor campuran (seri-paralel) untuk membentuk jaringan resistor yang dapat bertindak sebagai penurun tegangan, pembagi tegangan atau pembatas arus dalam suatu rangkaian.

Resistor adalah termasuk “Perangkat Pasif”, yaitu mereka tidak mengandung sumber daya atau amplifikasi tetapi hanya melemahkan atau mengurangi tegangan atau sinyal arus yang melewatinya. Atenuasi (melemahkan) ini menghasilkan energi listrik yang hilang dalam bentuk panas karena resistor menahan aliran elektron yang melaluinya.

Kemudian diperlukan perbedaan potensial antara dua terminal resistor agar arus mengalir. Perbedaan potensial ini menyeimbangkan energi yang hilang. Ketika digunakan dalam rangkaian DC perbedaan potensial, juga dikenal sebagai penurunan tegangan resistor, diukur melintasi terminal saat arus rangkaian mengalir melalui resistor.

Sebagian besar jenis resistor adalah perangkat linier yang menghasilkan penurunan tegangan pada dirinya sendiri ketika arus listrik mengalir melaluinya karena mereka mematuhi Hukum Ohm, dan nilai resistansi yang berbeda menghasilkan nilai arus atau tegangan yang berbeda. Ini bisa sangat berguna dalam rangkaian elektronik dengan mengendalikan atau mengurangi aliran arus atau tegangan yang dihasilkan melaluinya, kita dapat menghasilkan Converter tegangan ke arus dan arus ke tegangan.

Ada ribuan Jenis Resistor dan diproduksi dalam berbagai bentuk karena karakteristik khusus dan ketepatannya sesuai dengan bidang aplikasi tertentu, seperti Stabilitas Tinggi, Tegangan Tinggi, Arus Tinggi dll, atau digunakan sebagai resistor umum di mana mereka karakteristik kurang dari masalah.

Beberapa karakteristik umum yang terkait dengan resistor sederhana adalah; Koefisien Suhu, Koefisien Tegangan, Kebisingan, Respon Frekuensi, Daya serta resistor Tingkat Suhu, Ukuran Fisik dan Kehandalan.

Dalam semua diagram dan skema rangkaian Listrik dan Elektronik, simbol yang paling umum digunakan untuk resistor nilai tetap adalah garis tipe “zig-zag” dengan nilai resistansi yang diberikan dalam Ohm, Ω. Resistor memiliki nilai resistansi tetap dari kurang dari satu ohm, ( <1Ω ) hingga lebih dari puluhan juta ohm, ( > 10MΩ ) nilainya.

Resistor tetap hanya memiliki satu nilai resistansi tunggal, misalnya 100Ω, tetapi variabel resistor (potensiometer) dapat memberikan jumlah resistansi tak terhingga antara nol dan nilai maksimumnya.

Simbol Resistor Standar

Simbol yang biasa digunakan dalam gambar skematik dan listrik untuk Resistor dapat berupa garis tipe “zig-zag” atau kotak persegi panjang.

Semua resistor nilai tetap modern dapat diklasifikasikan ke dalam empat kelompok besar:

Carbon Composition Resistor – Terbuat dari debu karbon atau pasta grafit, nilai watt rendah
Film atau Cermet Resistor – Terbuat dari pasta oksida logam konduktif, nilai watt yang sangat rendah
Wire-wound Resistor – Badan logam untuk pemasangan heatsink, peringkat watt sangat tinggi
Semiconductor Resistor – Frekuensi tinggi/presisi permukaan mount teknologi film tipis

Ada berbagai macam jenis resistor tetap dan variabel resistor dengan gaya konstruksi yang berbeda tersedia untuk masing-masing kelompok, dengan masing-masing memiliki karakteristik, kelebihan dan kekurangan masing-masing dibandingkan dengan yang lain. Untuk memasukkan semua jenis akan membuat bagian ini sangat besar sehingga saya akan membatasinya untuk jenis resistor yang umum digunakan dan tersedia.

Jenis Komposisi Resistor

Resistor Karbon adalah jenis Komposisi Resistor yang paling umum. Resistor Karbon adalah resistor serba guna yang murah yang digunakan dalam rangkaian listrik dan elektronik. Elemen resistif mereka dibuat dari campuran debu karbon halus atau grafit (mirip dengan pensil) dan bubuk keramik non-conducting (tanah liat) untuk mengikat semuanya.

Baca Juga

Rasio debu karbon terhadap keramik (konduktor terhadap isolator) menentukan nilai resistif keseluruhan campuran dan semakin tinggi rasio karbon, semakin rendah resistansi keseluruhan. Campuran dicetak menjadi bentuk silinder dengan kawat logam atau timah yang melekat pada masing-masing ujung untuk menyediakan sambungan listrik seperti yang ditunjukkan, sebelum dilapisi dengan bahan insulasi luar dan tanda kode warna untuk menunjukkan nilai resistifnya.

Kontruksi Resistor Karbon

Resistor Karbon Komposit adalah resistor rendah sampai menengah jenis daya resistor yang memiliki induktansi rendah membuat mereka ideal untuk aplikasi frekuensi tinggi tetapi mereka juga dapat menderita dari kebisingan dan stabilitas ketika panas.

Resistor karbon komposit umumnya diawali dengan notasi “CR” (mis., CR10kΩ ) dan tersedia dalam paket E6 ( ± 20% toleransi (akurasi)), E12 ( toleransi 10% ) dan E24 ( toleransi 5% ) dengan daya peringkat dari 0.250 atau 1/4 Watt hingga 5 Watt.

Jenis-jenis resistor komposit karbon sangat murah untuk dibuat dan oleh karenanya umum digunakan dalam rangkaian listrik. Namun, karena proses pembuatannya, resistor jenis karbon memiliki toleransi yang sangat besar sehingga untuk resistansi yang lebih presisi dan bernilai tinggi, jenis resistor film digunakan sebagai gantinya.

Jenis Resistor Film

Istilah umum “Resistor Film” terdiri dari jenis-jenis Logam Film, Karbon Film dan Logam Oksida Film, yang umumnya dibuat dengan mendepositkan logam murni, seperti nikel, atau film oksida, seperti timah-oksida, ke batang keramik isolasi atau media.

Nilai resistif dari resistor dikontrol dengan meningkatkan ketebalan yang diinginkan dari film yang disimpan memberi mereka nama-nama “resistor film tebal” atau “resistor film tipis”.

Setelah disimpan, laser digunakan untuk memotong pola tipe alur spiral helix berpresisi tinggi ke dalam film ini. Pemotongan film memiliki efek meningkatkan jalur konduktif atau resistif, seperti mengambil panjangnya kawat lurus dan membentuknya menjadi coil.

Metode pembuatan ini memungkinkan resistor toleransi yang lebih dekat (1% atau kurang) dibandingkan dengan jenis komposisi karbon yang lebih sederhana. Toleransi dari resistor adalah perbedaan antara nilai yang disukai (yaitu, 100 ohm) dan nilai pabrikan yang sebenarnya yaitu, 103.6 ohm, dan dinyatakan sebagai persentase, misalnya 5%, 10% dll, dan dalam contoh kami aktual toleransi 3.6%. Jenis resistor film juga mencapai nilai ohmik maksimum yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan jenis lain dan nilai lebih dari 10MΩ (10 Juta Ohm) tersedia.

Kontruksi Resistor Film

Resistor Film Logam memiliki stabilitas suhu yang jauh lebih baik daripada karbon yang setara, kebisingan yang lebih rendah dan umumnya lebih baik untuk aplikasi frekuensi tinggi atau frekuensi radio. Resistor Logam Oksida memiliki kemampuan lonjakan arus tinggi yang lebih baik dengan peringkat suhu yang jauh lebih tinggi daripada resistor film logam yang setara.

Jenis lain dari resistor film yang dikenal sebagai Resistor Film Tebal dibuat dengan mendepositkan pasta konduktif yang jauh lebih tebal dari CERamic dan METal, yang disebut Cermet, ke substrat keramik alumina. Resistor Cermet memiliki sifat yang mirip dengan resistor film logam dan umumnya digunakan untuk membuat resistor tipe mount chip kecil, jaringan multi-resistor dalam satu paket untuk PCB dan resistor frekuensi tinggi. Mereka memiliki stabilitas suhu yang baik, kebisingan yang rendah, dan peringkat tegangan yang baik tetapi sifat arus lonjakan yang rendah.

Resistor Film Logam diawali dengan notasi “MFR” (mis., MFR100kΩ ) dan CF untuk jenis Film Karbon. Resistor film logam tersedia dalam paket E24 (± 5% & ± 2%), E96 (± 1% toleransi) dan E192 (± 0.5%, ± 0.25% & ± 0.1% toleransi) paket dengan peringkat daya 0.05 (1/20) dari Watt hingga 1/2 Watt. Secara umum, resistor Film dan terutama resistor film logam adalah komponen berdaya rendah presisi.

Jenis Resistor Wirewound

Jenis lain dari resistor, yang disebut Resistor Wirewound, dibuat dengan melilitkan kawat paduan logam tipis (Nichrome) atau kawat serupa ke sebuah keramik isolasi dalam bentuk spiral helix mirip dengan resistor film di atas.

Jenis-jenis resistor ini umumnya hanya tersedia dalam nilai-nilai presisi tinggi ohmik yang sangat rendah (dari 0.01Ω hingga 100kΩ ) karena ukuran kawat dan jumlah belitan yang mungkin pada yang sebelumnya menjadikannya ideal untuk digunakan dalam rangkaian pengukuran dan aplikasi jenis Jembatan Wheatstone.

Mereka juga mampu menangani arus listrik yang jauh lebih tinggi daripada resistor lain dengan nilai ohmik yang sama dengan peringkat daya lebih dari 300 Watt. Resistor berdaya tinggi ini dicetak atau ditekan ke dalam bak pendingin aluminium dengan sirip terpasang untuk meningkatkan luas permukaan keseluruhan untuk meningkatkan kehilangan dan pendinginan panas.

Jenis-jenis resistor khusus ini disebut “Chassis Mounted Resistor” karena mereka dirancang untuk dipasang secara fisik ke heatsink atau plat logam untuk lebih jauh menghilangkan panas yang dihasilkan. Pemasangan resistor ke heatsink meningkatkan kemampuan membawa arus mereka lebih jauh.

Jenis lain dari resistor wirewound adalah Power Wirewound Resistor. Ini adalah suhu tinggi, daya tinggi jenis resistor non-induktif umumnya dilapisi dengan kaca atau kaca epoksi enamel untuk digunakan di bank resistansi atau motor DC/kontrol servo dan aplikasi pengereman dinamis. Mereka bahkan dapat digunakan sebagai ruang watt rendah atau pemanas kabinet.

Kawat resistansi non-induktif dililit di sekitar tabung keramik atau porselen yang dilapisi dengan mika untuk mencegah kawat paduan bergerak ketika panas. Resistor Wirewound tersedia dalam berbagai tahanan dan peringkat daya dengan satu penggunaan utama resistor wirewound daya adalah elemen pemanas listrik dari api listrik yang mengubah arus listrik yang mengalir melaluinya menjadi panas dengan masing-masing elemen menghilang hingga 1000 Watt, ( 1kW) energi.

Karena kawat resistor wirewound standar dililitkan ke dalam kumparan di dalam tubuh resistor, itu bertindak seperti induktor yang menyebabkan mereka memiliki induktansi serta hambatan. Ini mempengaruhi cara resistor berperilaku di rangkaian AC dengan menghasilkan pergeseran fasa pada frekuensi tinggi terutama pada resistor ukuran yang lebih besar. Panjang jalur resistansi aktual dalam resistor dan sadapan berkontribusi induktansi secara seri dengan resistansi DC “nyata” yang menghasilkan jalur impedansi keseluruhan Z Ohm.

Impedansi ( Z ) adalah efek gabungan resistansi ( R ) dan induktansi ( X ), diukur dalam ohm dan untuk rangkaian AC seri diberikan sebagai, Z² = R² + X².

Ketika digunakan dalam rangkaian AC, nilai induktansi ini berubah dengan frekuensi (reaktansi induktif, X_L = 2πƒL ) dan karenanya, nilai keseluruhan resistor berubah. Reaktansi induktif meningkat dengan frekuensi tetapi nol pada DC (frekuensi nol). Kemudian, resistor wirewound tidak boleh dirancang atau digunakan dalam rangkaian tipe AC atau penguat di mana frekuensi melintasi resistor berubah. Namun, resistor wirewound non-induktif khusus juga tersedia.

Kontruksi Resistor Wirewound

Jenis resistor Wirewound diawali dengan notasi “WH” atau “W” (mis. WH10Ω ) dan tersedia dalam paket berpakaian aluminium WH (± 1%, ± 2%, ± 5% dan ± 10% toleransi) atau W seperti kaca paket diemail (± 1%, ± 2% dan ± 5% toleransi) dengan peringkat daya dari 1W ke 300W atau lebih.

Ringkasan Jenis-jenis Resistor

Kemudian untuk meringkas, ada banyak jenis resistor yang tersedia dari biaya rendah, toleransi besar, resistor jenis karbon umum hingga toleransi rendah, biaya tinggi, resistor jenis film presisi serta daya tinggi, resistor keramik wirewound.

Sebuah resistor mengatur, menghambat atau mengatur aliran arus melalui jalur tertentu atau dapat menyebabkan pengurangan tegangan dalam rangkaian listrik.

Nilai resistif dari sebuah resistor, kemampuannya untuk membatasi aliran arus diukur dalam Ohm ( Ω ) mulai dari masing-masing kurang dari satu Ohm hingga jutaan Ohm, (Mega-Ohm). Resistor dapat memiliki nilai tetap, misalnya: 100 Ohm, ( 100Ω ) atau variabel seperti dalam 0 hingga 100Ω.

Sebuah resistor akan selalu memiliki nilai resistansi yang sama tidak peduli berapa frekuensi supply dari DC ke frekuensi yang sangat tinggi dan semua resistor memiliki satu kesamaan, nilai resistifnya dalam Ohm dalam sebuah rangkaian akan SELALU bersifat positif dan tidak pernah negatif.

Penggunaan dan aplikasi dari resistor dalam rangkaian listrik atau elektronik sangat luas dan bervariasi dengan hampir setiap rangkaian elektronik yang pernah dirancang menggunakan satu atau lebih jenis resistor. Resistor biasanya digunakan untuk keperluan seperti pembatasan arus, memberikan tegangan kontrol yang sesuai untuk perangkat semikonduktor, seperti transistor bipolar, melindungi LED atau perangkat semikonduktor lainnya dari kerusakan arus berlebih, serta menyesuaikan atau membatasi respons frekuensi dalam rangkaian audio atau filter.

Dalam rangkaian digital berbagai jenis resistor dapat digunakan untuk pulling-up atau pulling-down tegangan pada pin input chip logika digital atau dengan mengendalikan tegangan pada suatu titik dalam suatu rangkaian dengan menempatkan dua resistor secara seri untuk membuat jaringan pembagi tegangan, daftarnya tidak ada habisnya !.

Dalam tutorial berikutnya tentang Resistor, kita akan melihat berbagai cara mengidentifikasi nilai resistif dari berbagai jenis resistor tetap dengan metode identifikasi yang paling umum adalah penggunaan Kode Warna dan Pita Warna di sekitar badan resistor.