기술자료> 저항의 분류와 특성
저항은 사용된 재료와 제조 방법, 형태 등에 따라 다양한 종류가 있으며 전자산업이 발전함에 따라 계속 새로운 형태의 저항들이 개발되고 있습니다.
구분 일반 명칭 영문표기
고정 저항기 탄소계 탄소피막저항기 Carbon Film Resistor
솔리드 저항기 Solid ResistorCarbon Composite Resistor
금속계 금속필름 저항기 Metal Film Resistor
산화금속피막 저항기 Metal Oxide Film Resistor
메탈글래즈 저항기 Metal Glaze Resistor
휴즈형 저항기 Fusible Resistor
권선형 권선형 저항기 Wire Wound Resistor
권선형 무유도 저항기 Non-inductive Wire Wound Resistor
전력형 시멘트 저항기 Cement Wire Wound Resistor
메탈클래드 저항기 Metal Clad Resistor
후막형 후막 칩 저항기 Thick Film Chip Resistorp
후막 칩 어레이 Thick Film Chip Array
후막 네트웤 저항기 Thick Film Resistor Network
후막칩 네트웍 저항기 Thick Film Chip Resistor Network
박막형 박막 칩 저항기 Thin Film Chip Resistor
기타 특수형 PTC 서미스터 PTC Thermistor
NTC 서미스터 NTC Thermistor
배리스터 Varistor
* 위의 분류는 현재 전자산업에서 일반적으로 사용되는 분류 및 용어입니다.
   따라서, 각 업체마다 자사의 생산품에 대한 표기와 명칭이 조금씩 다를 수 있습니다.
저항의 규격은 저항 값과 허용 전력 이외에도 사용 온도 범위, 오차 등으로 구분됩니다. 다음은 일반적인 저항의 특성 규격에 대한 항목입니다.
해당 저항기의 저항 값을 Ω(ohm) 단위로 표시합니다. 이 값은 오차범위 안에서의 대표 값을 말하므로 공칭 저항 값이라고 부르기도 합니다. 저항값은 저항기의 표면에 컬러코드로 표시되어 있거나 숫자로 표시되어 있기도 합니다. 저항값을 표시할 때는 kΩ(1,000Ω), MΩ(1,000,000Ω)과 같은 단위를 함께 사용하기도 합니다.
저항에서 소비하는 전력은 열에너지로 바뀌므로 많은 전류를 흐르는 저항의 경우에는 상당한 온도 상승이 있습니다. 대부분의 저항은 허용전력 이내에서 사용한다면 그 범위 안에서 저항 자체가 발생시키는 열에너지에 의한 온도 상승에 견딜 수 있도록 만들어집니다. 그러나, 통풍에 의한 냉각이 잘 이루어지지 않거나 외부 환경에 의하여 허용치 이상으로 온도가 상승하면 저항을 이 파괴되는 경우가 있습니다.
그러므로, 저항을 사용할 때는 회로의 주변 온도에 따라 저항의 허용 온도를 중요하게 고려하여야 합니다. 저항을 기판에 납땜을 할 때에도 같은 이유로 주의하여야 하며 저항에 따라서는 납땜시의 가열 시간까지 업체에서 세세하게 지정하는 경우도 있습니다.
또한 너무 낮은 온도에서 사용하는 경우에도 저항의 외피인 피막에 균열이 일어나거나 하는 경우가 있으므로 냉동 장치의 내부와 같이 너무 낮은 온도에서 사용하는 경우 역시 사용 가능 온도를 확인하여야 합니다. 하지만 저항은 다른 전자부품들에 비래 상당히 열에 강한 부품에 속하므로 일상적인 사용에서라면 크게 문제를 일으키지는 않습니다.
저항의 종류에 따른 대략의 사용 온도 범위는 다음과 같습니다.
저항의 종류 최고 사용온도(℃)
탄소피막 저항기 155
솔리드 저항기 125
금속피막 고정저항기 155 ~ 175
산화금속피막 저항기 235
권선형 저항기 270, 350
후막형 저항기 125
모든 물질은 온도에 따라 전기 저항 값이 변화 하며 저항기 역시 온도에 따라 저항 값이 변합니다. 온도계수는 이 변화를 나타내기 위한 값입니다. 재료의 저항 값은 온도의 증감에 따라 저항값이 직선적으로 변화하는 경우와 비직선적으로 변화하는 경우가 있으며 직선 적으로 변화하는 경우에는 저항온도계수(TCR)를 사용하고, 비직선적으로 변화하는 경우에는 측정하는 온도를 정해 그 사이의 저항치변화율(%)로 표시합니다.
간단히 예를 들어 온도계수가 300ppm인 저항의 경우에 온도가 20℃ 증가하면 저항 값이 실제 0.6% 증가하게 됩니다. 따라서, 아주 정밀한 회로를 구성하여야 할 경우에는 저항의 온도계수도 함께 고려하여야 합니다.
사용온도 범위에서 연속동작 상태로 사용 할 수 있는 최대 전력을 나타냅니다. 그러나 실제 사용에서 정격 전력은 실제 회로 설계값에서 충분한 여유를 두는 것이 일반적입니다. 그 이유는 정격전력 이상에서 저항이 지속적으로 사용되면 과도한 열이 발생하여 저항을 파괴할 뿐만 아니라 회로 주변을 태우고 나아가서는 화재를 일으킬 위험성까지 있습니다. 정격전력의 여유는 설계상의 전력에서 2배 정도로 잡는 것이 일반적이지만 회로의 사용 환경이나 부품의 배치등 여러가지 요소에 의하여 결정됩니다. 가장 많이 사용되는 탄소피막저항의 경우 정격전류 1/8, 1/6, 1/4, 1/2등의 다양한 제품이 사용되며 저항의 종류에 따라 정격전력의 범위도 다릅니다.
회로에 사용할 저항의 종류를 결정할 때 저항의 소비전력은 매우 중요한 요소입니다. 예를 들어, 발열이 많은 부분에는 내열성이 강한 시멘트 저항이나 메탈클래드 저항을 사용하여야 하며 각 저항의 종류에도 정격전력의 한도가 정해져 있습니다.
모든 저항기에는 공칭 저항 값에 대한 오차가 있으며 제조회사에서는 이에 대한 허용 오차를 범위를 명시하고 있습니다. 이 허용 오차는 컬러코드로 저항 값을 표시하는 경우에는 컬러코드에 함께 표시하고, 문자로 표시할 때는 다음과 같은 알파벳 기호로 나타냅니다.
[저항기 오차범위의 기호]
기호 A B C D F G J K M N
허용오차 ±0.05% ±0.1% ±0.25% ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20% ±30%
가장 일반적인 탄소 피막형 저항의 허용 오차는 ±5% 정도이지만 각 제조회사에서는 이를 선별하거나 보다 정밀한 가공 과정을 거쳐 정밀급 저항을 판매하고 있습니다. 예를 들어 100Ω 저항의 허용 오차가 ±5%인 경우에 실제 제품의 저항 값은 95 Ω ~ 105 Ω 의 값을 갖습니다. 하지만 회로에 따라서는 매우 정확한 저항값을 요구하는 경우도 있는데 이 경우에는 보다 높은 정밀도의 선별된 저항을 구입하거나 여러 개의 저항을 구입하여 자신이 원하는 치수에 맞는 저항을 측정기로 찾아내어 사용하기도 합니다.
저항에 인가될 수 있는 최대 전압의 크기를 나타냅니다. 만일 이 이상의 전압이 흐르게 되면 저항이 파괴되거나 직접 전류가 흘러 회로 자체가 파괴되기도 합니다. 따라서, 고전압을 다루는 회로에서는 특수한 저항이 사용되기도 합니다.
저항은 기본적으로 물질의 전기저항 특성을 이용한 것이므로 이외에도 습도와 흐르는 전류의 크기 전류의 주파수에 따라서 여러가지 특성이 변화합니다.
심화 저항의 전압, 전류 의존성
심화 습도의 영향과 주파수 의존성