Giống như nhiều linh kiện điện tử, điện trở có nhiều hình dạng, kích thước, công suất và chủng loại. Ngoài ra còn có sự khác biệt về các giá trị điển hình cho nhiễu điện trở, dung sai, đánh giá công suất, hệ số nhiệt độ, hệ số điện áp, đáp ứng tần số, kích thước và độ tin cậy. Một số điện trở là lý tưởng trong một số ứng dụng và là nguồn khắc phục sự cố ác mộng ở những ứng dụng khác.
Trong hướng dẫn này, chúng tôi xem xét các loại điện trở và trường hợp sử dụng tương ứng cho từng loại.
Điện trở thành phần cacbon
Điện trở thành phần carbon từng là loại điện trở phổ biến nhất vì giá thành rẻ và độ tin cậy cao. Điện trở thành phần carbon sử dụng một khối vật liệu rắn được làm từ bột carbon, gốm cách điện và vật liệu kết dính. Khả năng chống chịu được kiểm soát bằng cách thay đổi tỷ lệ carbon trên vật liệu phụ.
Thành phần cacbon trong điện trở bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường, đặc biệt là độ ẩm. Nó có xu hướng thay đổi về sức đề kháng theo thời gian. Vì lý do này, điện trở thành phần carbon có khả năng chịu điện trở kém, thường chỉ 5%. Điện trở thành phần carbon cũng được giới hạn ở mức công suất lên đến 1 watt. Trái ngược với dung sai kém và công suất thấp, điện trở thành phần cacbon có đáp ứng tần số tốt, làm cho những điện trở này khả thi cho các ứng dụng tần số cao.
Điện trở phim Carbon
Điện trở màng carbon sử dụng một lớp carbon mỏng trên đầu thanh cách điện được cắt để tạo thành một đường dẫn điện trở hẹp, dài. Bằng cách kiểm soát chiều dài và chiều rộng của đường dẫn, điện trở có thể được kiểm soát chính xác với dung sai nhỏ nhất là 1 phần trăm.
Nhìn chung, khả năng của điện trở màng carbon tốt hơn điện trở thành phần carbon, với xếp hạng công suất lên đến 5 watt và độ ổn định được cải thiện. Tuy nhiên, đáp ứng tần số kém hơn do điện cảm và điện dung gây ra bởi đường điện trở cắt vào phim.
Điện trở phim kim loại
Một trong những loại điện trở trục phổ biến được sử dụng ngày nay là điện trở màng kim loại. Tương tự như cấu tạo của điện trở màng carbon, sự khác biệt chính là việc sử dụng hợp kim kim loại làm vật liệu điện trở chứ không phải carbon.
Hợp kim kim loại, thường là hợp kim niken-crom, cung cấp dung sai điện trở chặt chẽ hơn so với điện trở màng carbon với dung sai nhỏ hơn 0,01 phần trăm. Điện trở màng kim loại có sẵn lên đến khoảng 35 watt. Tuy nhiên, các tùy chọn điện trở bắt đầu giảm trên 1 hoặc 2 watt.
Điện trở màng kim loại có độ ồn thấp. Các điện trở này ổn định với ít thay đổi điện trở do nhiệt độ và điện áp đặt vào.
Điện trở màng dày
Điện trở màng dày trở nên phổ biến vào những năm 1970 và là điện trở gắn trên bề mặt phổ biến cho đến ngày nay. Chúng được thực hiện bằng quy trình in lụa sử dụng hỗn hợp gốm và thủy tinh dẫn điện lơ lửng trong chất lỏng. Sau khi điện trở được in trên màn hình, nó được nung ở nhiệt độ cao để loại bỏ chất lỏng và làm nung chảy hỗn hợp gốm và thủy tinh.
Ban đầu, điện trở màng dày có dung sai kém. Ngày nay chúng có sẵn với dung sai thấp tới 0,1 phần trăm trong các gói có thể xử lý lên đến 250 watt. Điện trở màng dày có hệ số nhiệt độ cao, với sự thay đổi nhiệt độ 100 độ C dẫn đến sự thay đổi điện trở lên đến 2,5 phần trăm.
Điện trở màng mỏng
Mượn từ quá trình bán dẫn, điện trở màng mỏng được tạo ra thông qua quá trình lắng đọng chân không gọi là phún xạ. Phún xạ là nơi một lớp mỏng vật liệu dẫn điện được lắng đọng trên một đế cách điện. Lớp mỏng này được khắc ảnh để tạo ra mô hình điện trở.
Bằng cách kiểm soát chính xác lượng vật liệu lắng đọng và dạng điện trở, có thể đạt được dung sai chặt chẽ đến 0,01% với điện trở màng mỏng. Điện trở màng mỏng được giới hạn ở khoảng 2,5 watt và điện áp thấp hơn các loại điện trở khác nhưng là điện trở ổn định. Có một cái giá cho độ chính xác của điện trở màng mỏng, thường là gấp đôi giá của điện trở màng dày.
Điện trở dây quấn
Điện trở có công suất cao nhất và chính xác nhất là điện trở dây, hiếm khi có công suất cao và chính xác cùng một lúc. Điện trở dây quấn được chế tạo bằng cách quấn một dây có điện trở cao, thường là hợp kim niken-crom, xung quanh suốt chỉ bằng sứ. Bằng cách thay đổi đường kính, chiều dài, hợp kim của dây và kiểu quấn, các đặc tính của điện trở quấn có thể được điều chỉnh cho phù hợp với ứng dụng.
Dung sai điện trở nhỏ đến 0,005 phần trăm đối với điện trở quấn chính xác và có thể được tìm thấy với xếp hạng công suất lên đến khoảng 50 watt. Điện trở đấu dây nguồn thường có dung sai 5 phần trăm hoặc 10 phần trăm nhưng có xếp hạng công suất trong phạm vi kilowatt.
Điện trở dây quấn chịu điện cảm và điện dung cao do bản chất của cấu tạo, hạn chế chúng ở các ứng dụng tần số thấp.
Chiết áp
Thay đổi tín hiệu hoặc điều chỉnh mạch là một yêu cầu phổ biến đối với các ứng dụng điện tử nhạy cảm. Một cách dễ dàng để điều chỉnh tín hiệu theo cách thủ công là thông qua một biến trở hoặc chiết áp. Chiết áp thường được sử dụng cho đầu vào của người dùng tương tự, chẳng hạn như điều khiển âm lượng. Các phiên bản gắn kết bề mặt nhỏ hơn sẽ điều chỉnh hoặc hiệu chỉnh mạch trên PCB trước khi được niêm phong và vận chuyển cho khách hàng.
Chiết áp có thể là điện trở biến thiên nhiều lần, chính xác, nhưng thường là thiết bị biến thiên đơn giản di chuyển gạt nước dọc theo đường dẫn cacbon để thay đổi điện trở từ gần 0 đến giá trị lớn nhất.
Chiết áp thường có xếp hạng công suất thấp, đặc tính tiếng ồn kém và độ ổn định tầm thường. Tuy nhiên, khả năng thay đổi điện trở và điều chỉnh tín hiệu khiến chiết áp trở nên vô giá trong nhiều thiết kế mạch và tạo mẫu.
Các loại điện trở khác
Cũng như hầu hết các thành phần, một số biến thể điện trở đặc biệt phục vụ nhu cầu thích hợp. Một số khá phổ biến, bao gồm phần tử điện trở trong bóng đèn sợi đốt. Các biến thể điện trở đặc biệt khác bao gồm các phần tử gia nhiệt, lá kim loại, oxit, shunts, gốm kim loại và điện trở lưới.
