어제는 다음과 같이 이야기를 하였다. - 저항의 시리얼 확인법 - 저항의 크기, 오차 읽기 - 저항의 값 읽기
오늘은 추가적으로 저항을 전압-전류에 따른 선택 방법을 안내하도록 하겠다.
저항에 대한 설명
0402 저항으로 보았으니 계속 이걸로 보도록 하자 Rated Power는 $P=IR$이 이 용량을 초과하면 견딜 수 있더라도 파손되거나, 타거나, 쇼트가 되는 경우를 말한다. 대다수는 열이 오르면서 연기가 나고, 타기 때문에 교체해주어야 한다. 여기서 W는 전력의 단위이므로 Watt(와트)라고 읽도록 한다. 이것은 Circuit에서 다루도록 하겠다.
1/32를 계산하면 0.03125[W]인데, 불편하니까 이것을 1000으로 곱하면 단위는 milliwatt(밀리와트)인 [mW]로 바뀌고 31.25[mW]로 읽을 수 있는 것이다. 즉, 이 저항은 31.25[mW]까지 견딜 수 있다는 이야기이다. 추후에도 저항을 선택할 때 계산 후 위의 도표를 보고 전력에 맞는 저항을 찾을 수 있다.
빨간 별은 마지막으로 하고, TCR에 대해 알아보면 저항의 온도계수를 말하는 것인데 상온(20~25도)에서는 큰 차이가 없으나, 납땜 혹은 PCB를 양산할 때 열에 의해 변화가 있기는 한다. 또한, 이것은 지속적으로 해당 열이 발생 할 때 가장 중요하게 사용되므로 엄청난 열이 있는 곳이나 추운곳, 기기에서 많은 열이 발생하지 않는 이상 신경 쓰지 않아도 된다.
다시 등장한 직렬회로이다. 이녀석의 크기는 2012로 써져있지만, 0402로 기준을 잡고 계산해보도록 하자
MWV와 MOV에 대한 설명이 다음과 같이 영어로 되어있다.
"연속적인 DC나 AC(평균값)이고, 이것은 다음과 같이 표현된다." $$E=\sqrt{P\times R}, E : 정격 전압[V] P : 정격 전력[W] R : 표시된 저항[Ohm]$$ "계산된 값이 MWV를 초과할 경우 전압은 MWV까지로 제한된다. 다르게 말하면 정격전압이 더 낮아야 한다는 뜻이다."
그러니까 결론적으로 말하면 정격전압보다 낮은 전압으로 사용하여야한다는 뜻이다.
1) $V = IR$에 의해서 $5 = I\times 200$이다. 전류는 0.025A(결과 1) 2) $P = IV$공식(Circuit에서 다시 다루도록 하겠음)에 의해 $5\times 0.025 = 125$ 전력은 0.125W(결과 2) 즉, 이 저항에 걸리는 전력은 0.125W인 것이다. 방금 저항은 1/32 즉, 0.03125[W] 또는 31.25[mW]라고 했다. 이 녀석도 단위를 바꾸면 125[mW]인 것이다.
그렇다면 이 녀석은 저항의 역할을 하다가 과도한 열로 인해 불타오르게 될 것이다.
이제는 2012 사이즈로 계산해보자 모든 결과값은 같다. 즉 125[mW]인 것이다. 위로 스크롤하여 2012의 전력을 확인해보도록 하자 전력은 1/8 즉, 0.125[W] 혹은 125[mW]인 것이다. 정확하게 맞아떨어진다.
하나 이럴 경우 오차율의 영향을 받거나 혹은 전력량의 최대치를 쓰기 때문에 파손이 될 수도 있고, 아닐 수도 있다. 상당히 애매하다. 그러므로 이 녀석은 반드시 조금 더 큰 녀석인 3216을 쓰도록 한다. 3216은 250[mW]까지 견디기 때문이다.
MWV는 최대로 작동할 수 있는 전압인데, 이 녀석은 구동이 될 때의 최대한 견딜 수 있는 전압을 말한다. 공식은 다음과 같다 $E=\sqrt{P\times R}$
그럼 0402로 계산해보자 우리는 위의 공식에서 P = 0.03125[W], R = 100[Ω]임을 알고 있다. 또한, 0402 저항의 최대 작동 전압은 15V이다.
$$E=\sqrt{0.03125\times 100}\fallingdotseq 1.7[V]$$ 가 된다.
그러므로 1.7V이기 때문에 크게 문제는 없지만 위에서 계산하였다시피 전력에서의 문제가 드러나므로 3216의 저항을 사용하는 방법밖에는 없다. 이 부분도 나는 최근에 알게 된 부분이라 자세하지는 않다. 혹시나 틀린 부분이 있다면 댓글 꼭! 부탁한다...
또한, MOV는 어떻게 해서든 30V가 넘으면 바로 죽는다는 것으로 보인다. 결국 MWV기준으로만 보면 안정적으로 쓸 수 있다는 것이다. -대부분 MWV의 두 배이다.-
이 정도면 충분히 저항에 대한 데이터 시트는 이해했다고 볼 수 있다. 틀리거나, 질문사항은 댓글로...
사이트를 들어가면 제품 정보가 있다. 그것을 갖다대면 Product Search를 눌러 조의를 맨 오른쪽의 Chip Resitor 항목의 Basic Search를 클릭하자
맨 오른쪽의 Basic Search 클릭
그럼 여러 검색이 나오는데 그냥 Search를 클릭하고 결과에 RC0402J000CS가 뜨면 나와 같은 데이터 시트를 보는 것이다. 아니라면 파트를 검색해서 같은 것을 보도록 하자.
검색은 끝났고, 오른쪽에 Specsheet라는 항목을 눌러 다운로드하자. pdf 파일이므로 열면 파트의 특징이나 파트의 시리얼을 읽는 방법 등을 알려준다.
그럼 Part Number Description부터 보도록 하자
RC0402J000CS의 데이터시트 일부
RC는 말 그대로 범용 저항이라고 나온 것이고, 0603은 해당 저항의 가로/세로의 크기를 mm로 표현한 것이다. 이 저항은 0.6mm X 0.3mm인데 너무나도 작아서 눈으로 보기도 힘들 것이다.
극도로 소형화된 제품을 만들지 않는 이상 범용적으로 사용하는 저항의 크기는 mm기준으로 1005에서 2012 정도로 쓰인다.
다음 내용으로 Tolerance는 오차범위인데 F급, J급 이렇게 부른다. 최근에는 5%보다 1% 저항을 많이 사용한다. 오차범위도 적을 뿐만 아니라 가격도 크게 차이 나지 않으니 참고 바란다.
Resistance Value는 다음과 같다. 103에서 앞의 두 자리는 $10 \times 10^3$으로 보면 된다. $10^3$은 1000인걸 당연히 알 것이고, 이걸 문자 단위로 쓰면 K(Kilo)이다. 결국 저 저항의 값은 10K Ohm ±1% 오차를 가지게 되는 것이다.
뒤의 문자는 저항을 어떤 양으로 사려고 하는 것인가 하는 것인데, 해당 저항은 몇 inch의 릴(감겨있는 것)로 구입할 것이냐 쓰는 것이다. 그림 표기는 아래로 쭉 훑어보면 나올 것이다.
회사마다 문자의 표기법도 다르고, 릴 단위도 다르다. 공급되는 데이터 시트를 보면서 하면 되기는 하지만, 회사마다 그냥 턴키 회사에 "몇 옴 저항 1 릴 F급으로 몇 개요" 이러면 그냥 바로 견적 준다. 저항은 Vendor가 달라도 크게 차이는 없다.
정확한 벤더와 공급을 원한다면 해당 부품을 지정하여 턴키 업체에 보내줘야 한다. 턴키에 대한 내용은 파트는 어디서 구할까? - 3편에 있으니 참고 바란다. 별 내용 없다
