탄소 필름 저항기와 금속 필름 저항기 비교 - 장점 및 단점, 성능, 구조

전자 회로 설계에서 저항기는 필수 불가능한 기본 구성 요소이며, 그 중 금속 필름 저항기 및 탄소 필름 저항기는 두 가지 공통 저항 유형입니다.구조, 제조 공정, 성능 및 응용 시나리오가 다릅니다.일반적으로 심볼 RJ로 표시되는 금속 필름 저항기는 특수 금속 또는 합금을 저항 재료로 사용하고 진공 증발 또는 스퍼터링을 통해 세라믹 또는 유리 기판에 저항 필름 층을 형성합니다.이 제조 공정은 더 나은 내열성, 저음 전위 및 안정적인 온도 및 전압 계수를 포함하여 우수한 전기 특성을 갖는 금속 필름 저항기를 초래합니다.대조적으로, 탄소 필름 저항기는 유기 결합제, 탄소 잉크, 흑연 및 충전제를 절연하는 기판에 함유 한 다음 고온 및 진공 환경에서 열분해 반응을 통해 탄소 필름을 형성함으로써 형성된다.탄소 필름 저항기는 제조에 저렴하고 대량 생산이 쉽지만 전기 성능과 안정성은 금속 필름 저항기만큼 좋지 않습니다.이 기사는 다른 응용 분야 에서이 두 저항의 장점과 단점, 제조 프로세스 및 적용 가능성을 자세히 비교하여 독자에게 포괄적 인 기술 분석 및 실질적인 지침을 제공합니다.

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1. 금속 필름 저항은 무엇입니까?

기호 RJ로 표시되는 금속 필름 저항기는 특수 금속 또는 합금을 저항 물질로 사용하고 진공 증발 또는 스퍼터링을 통해 세라믹 또는 유리에 저항 필름 층을 형성하는 저항기입니다.제조 공정 동안, 합금은 진공 상태에서 가열되어 도자기 막대 표면에 전도성 금속 필름을 증발시키고 형성합니다.금속 필름의 두께를 홈으로 바꾸고 변경함으로써 저항 값을 정확하게 제어 할 수 있습니다.이 저항의 전기 성능은 더 나은 내열성, 저음 전위, 안정적인 온도 계수 및 전압 계수를 갖는 탄소 필름 저항기의 전기 성능보다 우수합니다.금속 필름 저항기의 제조 공정은 매우 유연합니다.저항 값은 재료 조성, 필름 두께 및 그루브를 조정하여 조정할 수 있으므로 성능이 우수하고 저항 범위를 갖는 저항기를 생성 할 수 있습니다.

금속 필름 저항의 주요 장점은 다음과 같습니다.

비용은 상대적으로 낮습니다. 생산 공정은 성숙하고 재료 비용을 제어 할 수 있습니다.

소음이 적습니다 : 전기 소음이 낮으며, 고정밀 응용 분야에 적합합니다.

높은 안정성 : 다양한 환경에서 우수한 성능, 장기 사용에 적합합니다.

작은 크기 : 소형 전자 장치에 쉽게 통합하기 쉽습니다.

높은 정밀도 : 저항 값은 정확하며 높은 정밀도가 필요한 회로 설계에 사용할 수 있습니다.

2. 탄소 필름 저항기 란 무엇입니까?

탄소 필름 저항기는 유기 결합제, 탄소 잉크, 흑연 및 충전제를 절연하는 기판에 함유 한 다음 가열을 통해 중합하여이를 중합함으로써 제조된다.제조 공정 동안, 기체 탄화수소는 고온 및 진공 하에서 분해되며, 탄소는 도자기 막대 또는 튜브에 증착되어 결정질 탄소 필름을 형성한다.탄소 필름의 두께와 그루브의 길이를 변경함으로써, 다른 저항 값을 얻을 수있다.탄소 필름 저항기는 비용이 낮지 만 전기 특성과 안정성이 좋지 않으므로 일반적으로 일반 목적 저항기로 사용되지 않습니다.그러나, 고 저항 필름을 쉽게 만들 수 있기 때문에, 탄소 필름 저항기는 주로 고해상도, 고전압 저항에 사용되며, 이들의 응용은 고전압 저항기와 유사하다.

탄소 필름 저항기의 장점과 단점

이점

저렴한 비용 : 제조 공정은 간단하고 재료 비용은 낮습니다.

높은 저항 : 높은 저항 필름을 만들기 쉽고 높은 저항 및 고전압 응용에 적합합니다.

대량 농산물이 쉽게 : 대규모 저렴한 생산 요구에 적합합니다.

결점

불량한 전기 성능 : 금속 필름 저항기만큼 안정적이고 정확하지 않습니다.

높은 노이즈 : 전류가 통과 할 때 생성 된 전기 소음은 크고 고정밀 응용 분야에 적합하지 않습니다.

고온 계수 : 저항 값은 온도에 따라 크게 변해 고온 환경의 안정성에 영향을 미칩니다.

3. 탄소 필름 저항기 대 금속 필름 저항기 : 나란히 비교

금속 필름 저항기와 탄소 필름 저항기의 차이를 이해하면 특정 응용 분야에 적합한 구성 요소를 선택하는 데 도움이됩니다.이 비교는 온도 저항 계수 (TCR), 전압 저항 계수 (VCR) 및 전체 안정성과 같은 주요 성능 메트릭에 중점을 둡니다.

온도 저항 계수 (TCR)

TCR은 온도 변동에 따라 저항 값이 어떻게 변하는지를 나타냅니다.일반적으로 온도가 상승하면 저항이 증가하고 떨어지면 감소합니다.금속 필름 저항기는 켈빈 (PPM/K) 당 ± 20 내지 ± 200 파트의 TCR을 나타내며, 온도 변화에 따른 저항의 경미한 변화를 시사한다.대조적으로, 탄소 필름 저항기는 -200 내지 -1000 ppm/k의 TCR을 가지며, 이는 온도 변화 하에서 더 중요한 저항 변동을 나타낸다.이로 인해 금속 필름 저항기는 극한 온도와 관련된 응용 분야에 더 신뢰할 수 있습니다.또한 열 노이즈가 적어 라디오 및 레이더 시스템과 같은 민감한 전자 장치에 대한 적합성을 향상시킵니다.

전압 저항 계수 (VCR)

VCR은 전압 적용으로 저항이 어떻게 변하는지를 측정합니다.전압이 저항에 적용되면 일반적으로 저항이 약간 감소합니다.금속 필름 저항기는 낮은 VCR, 거의 1 ppm/v를 가지며 전압에 노출 될 때 저항의 최소 변화를 나타냅니다.그러나, 탄소 필름 저항기는 -10 ppm/v의 VCR이 더 높으며, 이는 전압 적용으로보다 눈에 띄는 저항 변화를 나타냅니다.이 특성은 금속 필름 저항기가 고전압 조건에서보다 안정적이고 신뢰할 수 있도록합니다.

안정

안정성은 다양한 환경에서 작동하는 저항에 중요합니다.금속 필름 저항기는 안정성이 뛰어나며 방사선, 열 및 감기와 같은 외부 요인에 대해 강력하게 수행합니다.이로 인해 수요가 많은 환경에 특히 적합합니다.탄소 필름 저항기는 또한 괜찮은 안정성을 제공하지만, 비슷한 조건에서 금속 필름 저항기와 함께 성능을 발휘하지 않습니다.

4. 탄소 필름 저항기 및 금속 필름 저항기 : 구조적 비교

탄소 필름 및 금속 필름 저항기의 건축 및 제조 공정에는 상당한 차이가 있으며, 각 저항은 구조적 특성 및 성능 특성을 기반으로 특정 응용 분야에 맞게 사용자 정의됩니다.

탄소 필름 저항기 제조

공정은 탄소 잉크, 흑연 및 바인더 서스펜션의 혼합물로 코팅 된 세라믹 기판으로 시작합니다.그런 다음 성분을 고온에 노출시켜 절단 반응을 유발합니다.온도가 증가함에 따라, 탄소 화합물은 분해되어 세라믹베이스에서 내구성이 높은 탄소 필름을 결정화하고 형성하는 순수한 흑연 층을 남겨 둡니다.이 흑연 층은 저항의 전기를 전도하는 능력을 담당합니다.연약한 탄소 필름을 열 손상 및 환경 적 요인으로부터 보호하기 위해 저항은 보호 플라스틱 하우징에 싸여 있습니다.구리 리드는 세라믹베이스의 양쪽 끝에 부착되어 전기 연결 지점을 제공합니다.

금속 필름 저항기 제조

금속 필름 저항기는보다 복잡한 공정을 통해 생성됩니다.이 저항은 전형적으로 니켈-크로 미움 (NICR)과 같은 금속을 사용하지만 탄탈 룸 질화물, 금, 백금 또는 주석 및 안티몬과 같은 다른 재료는 필요한 사양에 따라 사용될 수 있습니다.선택한 금속은 기판에 증기를 증착하여 얇은 층을 형성한다.이 금속 층은 전기 특성을 향상시키기 위해 오랜 시간 동안 저온에서 인위적으로 노화됩니다.나선형 홈을 금속 필름에 에칭하여 저항 값을 미세 조정하면 전기 경로를 정확하게 제어 할 수 있으며, 따라서 저항에 의해 제공되는 총 저항이 가능합니다.

성능 비교

탄소 필름 저항기는 일반적으로 제작하기에 저렴하고 디자인이 더 간단하지만 전기 성능과 안정성이 낮습니다.그들은 높은 저항 및 고전압 설정에서 가장 효과적이지만 온도 변화와 노화에 취약하기 때문에 높은 정확도가 필요한 응용 분야에는 이상적이지 않습니다.

대조적으로, 금속 필름 저항기는 더 비싸고 제조에 복잡하지만 우수한 전기 성능과 안정성을 제공합니다.필름 두께 및 에칭 프로세스를 신중하게 제어하면 이러한 저항기는 민감한 측정 기기 및 중요한 전자 회로와 같은 높은 정밀도 및 안정성이 필요한 응용 분야에서 안정적으로 작동 할 수 있습니다.

5. 탄소 필름 저항기 대 금속 필름 저항기 : 가용성

탄소 필름과 금속 필름 저항은 다양한 전자 응용 분야에서 필수 구성 요소이며, 각각 다른 요구에 맞는 고유 한 사양을 갖는다.

탄소 필름 저항기

탄소 필름 저항기는 1 옴 ~ 25 Megohms의 저항 값으로 제공되며, 1/4 와트의 전력 등급은 최대 5 와트입니다.그들의 광범위한 사용은 광범위한 응용 분야에서 저렴한 생산 비용과 적응성에 기인 할 수 있습니다.탄소 필름 저항의 저항 값은 몇 가지 요인에 의해 결정됩니다.탄소 코팅로드의 단면적이 증가함에 따라 저항은 감소합니다.반대로, 막대의 길이는 저항을 향상시킵니다. 막대가 길수록 저항이 높아집니다.또한, 코팅에서의 탄소 농도가 증가함에 따라 저항은 낮아져 제조 중에 이러한 치수를 조정함으로써 다양한 저항 범위를 허용한다.

금속 필름 저항기

정밀도 및 안정성으로 알려진 금속 필름 저항기는 2%, 1%, 0.5%, 0.25%및 0.1%를 포함한 다양한 공차로 제공됩니다.10 ~ 100 ppm/ k의 온도 계수 (TCR)가있어 정확도가 중요한 정교한 전자 장치에 사용하기에 이상적입니다.금속 필름 저항의 저항에 영향을 미치는 요인은 제조 공정과 밀접한 관련이 있습니다.금속 필름의 컷 나선 홈의 너비가 증가함에 따라 저항은 감소합니다. 컷이 넓어지면 저항이 더 낮습니다.또한, 금속 필름의 층 수를 증가 시키면 저항이 감소합니다.이를 통해 제조업체는 깊이와 나선형 컷의 수를 조정하여 저항의 특성을 정확하게 제어 할 수 있습니다.

6. 탄소 필름 저항기 대 금속 필름 저항기 : 단점

금속 필름 저항기는 주파수 반응 측면에서 가장 잘 수행되지만, 탄소 필름 저항기는 저렴한 비용과 높은 저항으로 인해 여전히 고유 한 이점이 있습니다.그러나 둘 다도 단점이 있습니다.

탄소 필름 저항기의 단점

온도 감도 : 탄소 필름 저항기는 일반적으로 -200 내지 -1000 ppm/k 범위의 온도 계수 (TCR)를 갖는다.이 높은 TCR은 온도에 따라 저항이 크게 변한다는 것을 의미하며, 이는 온도에 민감한 응용 분야에서 문제가 될 수 있습니다.

안정성 문제 : 탄소 필름 저항기의 저항 값은 시간이 지남에 따라 또는 극한 환경 조건에서 크게 변할 수 있습니다.이러한 불안정성은 특히 일관된 저항 값이 중요한 정밀 전자 회로에서 예측할 수없는 성능을 유발할 수 있습니다.

물리적 크기 : 일반적으로, 탄소 필름 저항기는 다른 유형의 저항에 비해 더 큽니다.공간이 제한되고 소형화가 우선 순위 인 소형 전자 장치의 경우 더 큰 크기가 불리 할 수 있습니다.

금속 필름 저항기의 단점

비용 계수 : 탄소 필름 저항기와 비교하여 금속 필름 저항기의 생산은보다 복잡한 프로세스와 고품질 재료를 포함하여 제조 비용이 높아집니다.결과적으로, 그것들은 더 비싸서 예산이 빡빡한 프로젝트에 큰 단점이 될 수 있습니다.

전력 소실 : 금속 필름 저항기는 고전류가 저항을 통한 응용 분야에서 더 많은 전력을 소산 할 수 있습니다.전력 소비가 증가하면 전력에 민감한 회로에서 효율성 문제가 발생하여 운영 비용과 열 생성이 높아질 수 있습니다.

7. 요약

구조, 제조 공정, 전기 성능 및 금속 필름 저항기 및 탄소 필름 저항의 적용에 대한 상세한 비교를 통해 각각의 장점과 단점을 볼 수 있습니다.금속 필름 저항기는 높은 정밀도, 높은 안정성 및 저음으로 인해 전자 장비를 요구하는 첫 번째 선택이되었습니다.제조 비용이 높지만 장기 신뢰성과 정확한 제어가 필요한 응용 프로그램에 가장 적합한 선택입니다.탄소 필름 저항기는 저렴한 비용, 높은 저항 및 질량 생산 용이성으로 인해 높은 전기 성능이 필요하지 않은 고 저항성 및 고전압 회로에서 널리 사용됩니다.실제 작동에서 엔지니어는이 두 저항의 특성을 신중하게 평가하고 특정 응용 프로그램 요구 사항에 따라 가장 적합한 저항 유형을 선택하여 회로 설계의 신뢰성 및 성능 안정성을 보장해야합니다.금속 필름 저항기와 탄소 필름 저항기는 현대 전자 기술에서 중요한 역할을하며 지속적인 개발과 개선은 전자 기술의 진보와 혁신을 계속 촉진 할 것입니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. 금속 필름 저항기와 탄소 필름 저항기의 차이점은 무엇입니까?

금속 산화물 필름 저항기는 광범위한 저항에서 작동하며 탄소 필름의 저항보다 높은 온도를 견딜 수 있습니다.탄소 필름 저항기와 달리 노이즈 설계 금속 산화물 필름 저항기는 저음 설계가 적습니다.그들은 최소 전류를 유지합니다.따라서 소음이 줄어 듭니다.

2. 탄소 필름 저항기 대신 금속 필름 저항을 사용할 수 있습니까?

그들을 교체하는 것이 당신의 선택입니다.탄소 필름과 금속 필름은 모두 동일하게 작동합니다.일부는 금속 필름 (1%, 2%등)의 매우 정확도를 좋아합니다.일부는 수신기의 다른 곳에서 원본과 유사하기 때문에 탄소 필름을 좋아합니다.

3. 탄소 저항기가 더 이상 가장 흔하지 않은 이유는 무엇입니까?

탄소 저항기는 일반적으로 큰 전류를 운반하도록 설계되지 않았습니다.전류가 너무 많은 유형의 저항을 통과하면 영구적 인 손상이 발생할 때까지 가열됩니다.약간 너무 큰 전류조차도 탄소 물질의 저항력이 변화 할 수 있습니다.

4. 저항이 금속 필름 저항인지 여부를 알리는 방법은 무엇입니까?

탄소 필름 저항기는 표면에 검은 색 보호 페인트 층이 있습니다.우리는 보호 페인트의 색을 보면서 구별 할 수 있습니다.금속 필름 저항기는 일반적으로 밝은 흰색 보호 필름을 사용합니다.