Dirençler hakkında en son ne zaman düşündünüz? Çoğumuz muhtemelen lisede veya ortaokulda
basit elektrik devreleri yapılan fen derslerini hatırlıyoruzdur. Bu deneylerde, devre etrafındaki enerji
akışını kontrol etmek için dirençler kullandık böylece ampulü daha kısık hale getirdiler.
Bu muhtemelen dirençlerle gerçekten ilgilendiğiniz son zamandı. Dirençler elektronik tasarımda
kullanılan tüm bileşenlerin hemen hemen en basitleridir, hatta sayıları genellikle bir devrede
indüktörler veya kapasitörlerden daha fazladır. Temel formlarında dirençleri, elektrik akışını kısıtlayan
iletkenler olarak tanımlayabiliriz. Bu nedenle dirençler, tüm elektrik bileşenlerinin en ihmal edileni
olabilir.
Bununla birlikte, direnç, tüm biçimleriyle çok yönlüdür ve bize bu makalede “bir direnç ne zaman bir
direnç olmaktan daha fazladır?” sorusunu sormamızı sağladı.
Koruma
Birçoğumuz için, sayfanın en üstündeki görüntü, dirençleri düşündüğümüzde aklımıza gelen şeydir. Dünyadaki hemen hemen her baskılı devre kartında (PCB) bulunurlar. Aslında yüzey montaj teknolojisi (SMD) günümüzde çok daha yaygın kullanılsa da, günümüzün dirençlerinin dikdörtgen şekilli yüzey montaj şeklindeki dirençlerden daha fazlasıdır.
Formlarından bağımsız olarak, dirençler PCB üzerinde birtakım görevleri yerine getirir. Gerilimi bölmek, devreleri dengelemek, devrede akan enerji miktarını kontrol etmek bu görevler arasındadır.
Düşündüğünüzde bu son derece basit bir işlev ve gerçekten de öyle. Çeşitlilik, doğru ürünü seçmek zorunda kaldığımızda ortaya çıkar. Örneğin, SMD dirençler ince film veya kalın film çeşitlerinde mevcuttur. Farklar ilk bakışta belirgin değildir – her iki tip de standart yüzeye monte paket (kılıf) boyutlarında mevcuttur. Onları ayıran şey, kullanılan yapım yöntemidir. Bu yapım yönteminin sonucu olarak da dilerseniz daha güçlü, dilerseniz daha keskin dirençler elde edilir. Kalın film dirençlerinin daha büyük kütlesi, onları daha yüksek güç oranlarıyla kullanıma uygun hale getirir, ancak yapıları, tam direnç değerinde kesinliği önler.
Buna karşılık, ince film direncinin üretim süreci, daha düşük bir güç derecesi pahasına çok daha fazla hassasiyete izin verir. Bu hassasiyet, tıbbi ekipman veya tartı ekipmanı dahil olmak üzere belirli uygulamalarda hayati önem taşır. Vishay’ın MCW Serisi gibi malzeme ve tekniklerdeki yeni gelişmeler, güç ve hassasiyet arasındaki keskin çizgileri neredeyse ortadan kaldırıyor (205-6956). Bu sayede mühendise daha fazla seçenek sunuyor. Ancak yüksek güçler ile çalışmamız gerekiyorsa başka teknolojilere de bakmamız gerekiyor.
Ağır Siklet
Küçük çip dirençleri, elektrik devrelerinin ince ayarı için ideal olsa da, yüksek gücü işlemek için baskılı devre kartından uzaklaşmamız gerekir. Büyük güç dirençleri, elektronik dünyasının ağır sıkletleridir. Büyük miktarda fazla enerjiyi işlemek ve güvenli bir şekilde dağıtmak için tasarlanmıştır.
Bu güç dirençleri, seramik bir çekirdeğin etrafına sarılmış ve ısıyı dağıtmak için bir alüminyum soğutucu içine yerleştirilmiş tel bobinlerden oluşan çok daha sağlam yapım yöntemleri kullanır. Tel bobinli dirençler eski teknoloji gibi görünebilir, ancak bugün hala önemli bir rolü vardır. Aslında, en son trendlerden bazıları, küçük güçlerde elektrik üretiminden elektrikli araçlara kadar tel bobinli dirençlere yeni bir yaşam süresi veriyor.
Elektrikli araçlar, motorlara güç sağlayan devasa piller kullanır. Akım ve voltaj değerleri yüksektir ve bir elektrikli arabaya bakım yapması gereken tamirci için tehlike yüksektir. Pili güvenli bir şekilde boşaltmak için bir yola ihtiyaçları vardır ve bu, tel bobinli direnç için ideal bir uygulamadır.
Bu durumda, bu tip dirençleri geleneksel anlamda dirençler olarak değil, daha çok enerji yönetim cihazları olarak düşünebiliriz. Arcol HSW600 serisi gibi ürünler (252-3038) 600 Watt’a kadar güç harcayacak şekilde tasarlanmıştır ve hatta termal yönetim görevine yardımcı olmak için su ile soğutulması mümkündür.
Koruma
Mütevazı olarak gözüken direnç, önemli bir güvenlik cihazı haline gelebilir. Yüzeye montaj teknolojisine geçiş kaçınılmaz görünse de, bir deliğe geçirilen direncin (Through Hole / DIP ) özellikle yararlı olabileceği uygulamalar hala var.
Güvenlik arayışı farklı yollara gidebilir. Bazı ürünler için güvenlik, içindeki hassas elektronik aksamlara zarar vermeden büyük bir darbe veya güç dalgalanmasını absorbe edebilmek anlamına gelir. Diğer ürünler için, ısıya duyarlı olabilecek diğer bileşenlerden enerjinin güvenli bir şekilde dağıtılmasına izin vermek önemlidir. Bu uygulamalarda, TE Connectivity’den SQ serisi gibi dirençler (137-2755) kullanılabilir. Seramik ve çimento yapıları, büyük miktarda enerji dağıtmalarını sağlar ve elektronik ekipmanların içinde güvenle kullanılabilirler. Bu ürün türü, mühendislere güvenlik cihazları olarak geleneksel sigortalara veya devre kesicilere bir alternatif sunar.
Direncinizi Yeniden Düşünün
Yazıda anlattıklarımız direnç teknolojisi buz dağının sadece görünen kısmı. Aslında dirençler, elektronik endüstrisinin uzun süredir ihmal edilen bileşeni olmaktan çok uzaklar, mühendislerin tasarım yapmasına çok yönlü bir katkıyı temsil ediyorlar. Regülatörlere, termal yönetim cihazlarına ve hatta devre kesicilere alternatif olabilirler. Bir dahaki sefere ürün tasarımınızdaki bir sorunu çözmeniz gerektiğinde, bir direncin ne için iyi olabileceğini düşünün…