전자 소자 : 저항 (resistance)의 종류와 특성

전자 소자에서 가장 기본적인 부품으로 저항이 있으며 저항은 전기의 흐름을 방해하는 전자 소자이다. 이번 장에서는 저항이란 무엇인지 알아보고 저항의 종류와 특성에 대해 알아보도록 한다.

 

저항이란 무엇인가?

저항이란 무엇인지 설명하도록 한다. 전기의 흐름을 방해한다는 의미에서 나온 단어이다. 저항은 전기회로 안에서 전기의 흐름을 제한하여 회로 안에서의 전류의 크기를 바꾼다. 전류 또는 전압의 크기를 바꾼다는 말은 저항을 통과한 전기의 흐름에서 전압 또는 전류의 크기가 바뀐다는 것을 의미한다. 저항 자체가 제한하는 것은 전기의 흐름 즉, 전류이지만 그 결과로 저항을 통과하면 전압이 떨어지는 결과를 가져온다. 이때 저항과 전압과 전류의 관계는 가장 기본적인 전기 공식인 V = I X R로 표시할 수 있으며 저항의 크기 단위는 옴[Ω]으로 표시하고 ohm으로 읽는다. 실제 회로에서 사용되는 저항의 범위는 0 [Ω]에서 수 M(메가) [Ω]에 이르기까지 다양하다.

 

저항의 종류

1. 저항 - 고정값을 갖는 저항기를 말하며 회로도나 부품 목록에서는 기호 R로 표시한다.

2. 가변저항 - 저항 값이 변하는 가변저항이며 표시된 용량은 가변 범위의 최대 저항값이다.

3. 어레이저항 (array Resistor), 네트워크 저항(Network Resistor) - 1개의 패키지에 저항이 여러 개 들어있는 부품이다.

4. 서미스터(Thermistor) - 온도에 따라 저항 값이 변하는 저항이다.

5. 바리스터(Varistor) - 전압에 따라 저항 값이 변하는 저항이다.

 

고정값 저항(Fixed Resistor)의 종류와 특성

1) 탄소피막저항

가장 널리 사용되는 형태의 저항으로 세라믹 로드에 탄소분말을 피막 형태로 입힌 후 나선형으로 홈을 파서 저항 값을 조절하는 방법으로 만든다.

2) 솔리드 저항

탄소분말에 저항값 조절을 위한 혼합재를 섞고 결합제인 폴리머와 함께 그대로 성형한 형태의 저항이다. 따라서, 저항기 전체가 저항값을 갖는 막대형 덩어리로 되어있어 솔리드 저항이라고 부르며 탄소분말에 다른 물질을 혼합한다는 의미로 Carbon Composition Resistor라고 부르기도 한다.

3) 금속 피막 저항

정밀한 저항이 필요한 경우에 가장 많이 사용되는 저항기로 특히 고주파 특성이 좋으므로 디지털 회로에도 널리 사용된다. 제조 방법은 세라믹 로드에 니크롬, TiN, TaN, 니켈, 크롬 등의 합금을 진공증착, 스퍼터링 등의 방법으로 필름 형태로 부착시킨 후 홈을 파서 저항 값을 조절하는 방법으로 만든다.

4) 산화 금속 피막 저항기

세라믹 로드에 금속산화물의 도전성 박막을 코팅하여 저항체를 형성하고 Cutting 한 후 절연, 보호도장을 하여 제조한다. 소형으로 큰 전력용량의 저항기를 만들 수 있고 고온 안정성, 잡음, 주파수 특성도 우수한 저항이다. 열에 강하고 소형에 많은 전류를 흘릴 수 있어 전원 회로 등에 널리 사용한다.

5) 메탈 글레즈 저항

금속분말과 유리 분말의 혼합물로 저항막을 만드는 저항기로 우수한 내습, 내열성을 갖는다. 하지만 고가이기 때문에 널리 사용되기보다는 고옥이나 습도가 높은 가혹 환경에 사용되는 기기에 주로 사용한다.

6) 휴즈형 저항

휴즈형 저항기는 저항기의 특수한 형태 중의 하나로 일정한 수준 이상의 전류가 흐를 때 흐름을 차단하도록 만들어진다.

7) 권선형 무유도 저항

권선형 저항기는 원심에 저항선을 코일처럼 감아서 만들기 때문에 코일에 의한 유도 성분이 발생한다. 이 유도 성분은 저항과 결합하여 고주파 대한 필터로 작용하거나 하여 전달되는 신호에 악영향을 미칠 수 있다.

8) 권선형 저항

금속 저항선을 세라믹 로드와 같은 권심에 감아서 일정한 저항값을 갖도록 만든 저항이다.

9) 시멘트 저항

온도와 습도로부터 저항기를 보호하기 위해 저항체를 시멘트 몰드에 넣어 만든 저항이다.

10) 후막 칩 저항

회로가 점점 소형화되고 부품의 대부분이 SMT공법에 의해 장착되면서 개발된 새로운 형태의 저항이다.

11) 네트워크 저항

저항이지만 외형은 기존의 다른 저항기와 달리 단자가 여러 개 나와 있으며 칩 형태의 칩 네트워크 저항기와 다리(lead)를 갖는 일반형 어레이 저항기(array Resistor)가 있다.

12) 박막형 칩 저항기

후막 저항기보다 저항값 허용차와 저항 온도 계수 특성이 정밀하고 전류 노이즈 특성, 고주파 특성이 우수하여 정밀기기 등에 주로 사용한다.

 

가변 저항(Variable Resistor)의 종류

가변 저항은 저항값이 변하는 저항이다. 가변 저항의 종류로는 탄소 피막형 가변저항기, 서미트형 가변저항기, 권선형 가변저항기, 볼륨형 가변저항, 반고정 가변저항, 정밀 가변저항이 있다.

 

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