Perusteet
Mikä vastus on?
Vastus eli resistori on passiivinen elektroniikan komponentti, joka vastustaa sähkövirran kulkua. Sen vastusarvo ilmoitetaan ohmeina (Ω). Mitä suurempi vastusarvo on, sitä pienempi virta kulkee samalla jännitteellä.
Vastuksia käytetään esimerkiksi LEDin virran rajoittamiseen, jännitteen jakamiseen, transistorin toimintapisteen asettamiseen ja digitaalisen signaalin pitämiseen tunnetussa tilassa. Vastus ei varastoi energiaa, vaan muuttaa siihen häviävän sähkötehon pääosin lämmöksi.
Ohmin laki
Miten vastus toimii?
Vastuksen yli oleva jännite, sen läpi kulkeva virta ja vastusarvo liittyvät toisiinsa Ohmin lain mukaan.
Esimerkki: kun 1 kΩ:n vastuksen yli on 5 V, virta on 5 V ÷ 1 000 Ω = 0,005 A eli 5 mA. Vastuksessa syntyvä teho on P = U × I = 0,025 W.
Valintaperusteet
Vastuksen tärkeimmät ominaisuudet
Vastusarvo
Ohmeina ilmoitettu nimellisarvo kertoo, kuinka voimakkaasti komponentti vastustaa virtaa. Etuliitteet kΩ ja MΩ tarkoittavat tuhatta ja miljoonaa ohmia.
Tehonkesto
Suurin jatkuva teho, jonka vastus kestää määritellyissä olosuhteissa. Tavallinen piirilevyvastus voi olla esimerkiksi 0,25 W. Jätä suunnittelussa lämpövaraa.
Toleranssi
Sallittu poikkeama nimellisarvosta. 1 kΩ ±5 % voi olla 950–1 050 Ω. Tarkkuuspiireissä käytetään usein 1 % tai tarkempia vastuksia.
Lämpötilakerroin
Ilmaisee arvon muutoksen lämpötilan mukana yksikössä ppm/°C. Pieni lukema merkitsee vakaampaa vastusarvoa.
Jännitekesto
Vastuksen yli sallittu enimmäisjännite voi rajoittaa käyttöä, vaikka laskettu teho jäisi pieneksi. Tarkista arvo valmistajan datalehdestä.
Rakenne ja koko
Rakenne vaikuttaa tarkkuuteen, kohinaan, pulssinkestoon ja induktanssiin. Fyysinen koko ei yksin takaa tiettyä tehonkestoa.
Rakenteet
Yleisimmät vastustyypit
Oikea vastustyyppi määräytyy käyttökohteen, tarkkuuden, tehon ja ympäristöolosuhteiden mukaan.
Hiilikalvovastus
Edullinen yleisvastus tavallisiin kytkentöihin. Toleranssi ja lämpötilavakaus ovat yleensä metallikalvovastusta vaatimattomampia.
Metallikalvovastus
Tarkka, vakaa ja vähäkohinainen valinta mittaus-, audio- ja yleiselektroniikkaan. Yleinen toleranssi on 1 %.
Lankavastus
Vastuslanka kestää suurta tehoa ja pulssikuormia. Käämitty rakenne voi olla induktiivinen, mikä on huomioitava suurilla taajuuksilla.
SMD-vastus
Pieni pintaliitosvastus automaattiseen kokoonpanoon. Arvo voidaan merkitä numero- tai EIA-96-koodilla, mutta kaikkein pienimmissä ei aina ole merkintää.
Tehovastus
Sementti- ja alumiinikoteloiset vastukset muuttavat suurempia tehoja lämmöksi. Alumiinikoteloisen nimellisteho edellyttää usein asianmukaista jäähdytystä.
Säätövastus
Potentiometrin tai trimmerin vastusta voidaan muuttaa. Niillä säädetään esimerkiksi äänenvoimakkuutta tai kalibroidaan piiri.
Tunnistaminen
Vastuksen värikoodit
Läpivientivastuksen värirenkaat kertovat vastusarvon, kertoimen ja toleranssin. 4-renkaisessa vastuksessa kaksi ensimmäistä rengasta ovat merkitseviä numeroita. 5-renkaisessa niitä on kolme. 6-renkainen vastus luetaan kuten 5-renkainen, ja viimeinen rengas kertoo lämpötilakertoimen.
Lukusuunta löytyy yleensä siitä, että toleranssirengas on hieman erillään muista tai lähempänä vastuksen päätä. Kulta ja hopea eivät voi olla ensimmäisiä numerorenkaita. Jos suunta jää epäselväksi, varmista tulos yleismittarilla.
| Väri | Numero | Kerroin | Toleranssi |
|---|---|---|---|
| Musta | 0 | ×1 | – |
| Ruskea | 1 | ×10 | ±1 % |
| Punainen | 2 | ×100 | ±2 % |
| Oranssi | 3 | ×1 k | – |
| Keltainen | 4 | ×10 k | – |
| Vihreä | 5 | ×100 k | ±0,5 % |
| Sininen | 6 | ×1 M | ±0,25 % |
| Violetti | 7 | ×10 M | ±0,1 % |
| Harmaa | 8 | ×100 M | ±0,05 % |
| Valkoinen | 9 | ×1 G | – |
| Kulta | – | ×0,1 | ±5 % |
| Hopea | – | ×0,01 | ±10 % |
Interaktiivinen työkalu
Vastuksen värikoodilaskuri
Valitse renkaiden määrä ja napsauta sitten vastuksen renkaita tai niiden alla olevia painikkeita.
Näin valitset sopivan vastuksen
- Laske tarvittava vastusarvo ja valitse lähin tarkoitukseen sopiva vakioarvo.
- Laske vastuksessa syntyvä teho kaavalla P = U × I, P = I²R tai P = U²/R.
- Valitse tehonkesto riittävällä varmuusmarginaalilla ja huomioi ympäristön lämpötila.
- Valitse toleranssi, rakenne, jännitekesto ja kotelokoko käyttökohteen mukaan.
- Tarkista aina valmistajan datalehti, kun piirin turvallisuus tai luotettavuus on kriittinen.