DİRENÇ NEDİR

Direncin kelime anlamı, birşeye karşı gösterilen zorluktur. Devre elemanı olan dirençte devrede akıma karşı bir zorluk göstererek akım sınırlaması yapar. Elektrik enerjisi direnç üzerinde ısıya dönüşerek harcanır.

Direncin birimi ''Ohm'' 'dur. Ohm 'un ast katları; pikoohm, nanoohm, mikroohm, miliohm, üst katları ise; kiloohm, megaohm ve gigaohm 'dur.

Dirençler devrelerde;

  Devreden geçen akımı sınırlayarak belli bir değerde tutmak,

  Devrenin besleme gerilimini bölüp küçülterek diğer elemanların çalışmasını sağlamak,

  Hassas devre elemanlarının yüksek akımdan zarar görmesini engellemek,

  Yük (alıcı) görevi yapmak ve

  Isı enerjisi elde etmek gibi amaçlarla kullanılır.

Yapıldıkları Maddeye Göre Direnç Çeşitleri

Karbon Karışımlı Dirençler:

  Bu tip dirençler toz halindeki karbonun dolgu maddesi ve reçineli tutkal ile karışımından üretilir. Karbon dirençler tolerans oranları yüksek olan ve değerleri direnç eskidikçe değişebilen dirençlerdir.

Karbon dirençler büyük değerli dirençlerin yapılmasına uygundur. Karbon dirençler küçük akımlı devrelerde kullanılır ve güçleri 1/10 W ile 5 W arasında değişmektedir. Karbon dirençlerin değerleri renk koduyla kodlanmıştır.

Film Dirençler (İnce Tabakalı Dirençler):

Film dirençler elektrik akımına karşı direnç gösteren bir maddenin, seramik bir çubuğun etrafına kaplanmasıyla elde edilen dirençlerdir. Film dirençlerin; karbon film dirençler, metal film dirençler, metal oksit film dirençler, metal cam karışımı film dirençler ve cermet (seramik-metal) film dirençler gibi çeşitleri bulunmaktadır.

Film dirençlerin tolerans (hata) oranları %1-2 gibi çok küçük değerlerdir. Düşük tolerans değerleri ve yük altındaki yüksek kararlılıkları nedeniyle film dirençler hassas yapılı elektronik devrelerde sıklıkla tercih edilir.

  Tel Sarımlı (Taş) Dirençler:

Taş dirençler; krom-nikel, nikel-gümüş, konstantan, tungsten, manganin vb. Maddelerden üretilmiş tellerin porselen, bakalit, amyant gibi ısıya dayanıklı olan bir madde üzerine sarılması ile üretilen dirençlerdir. Taş dirençler büyük güçlüdürler, bu nedenle de yüksek akım çeken devrelerde kullanılmaları uygundur. Aynı sebepten dolayı taş dirençlerin yaydıkları ısı da yüksek olacağından devre üzerinde bu tip dirençlerin yakınına elektrolitik kondansatör, diyot, transistör, entegre vb. ısıdan çabuk etkilenen elemanlar monte edilmemelidir. 

Taş dirençler küçük değerli dirençlerin yapılması için uygundur. Taş dirençlerin değerleri gövdeklerinde yazılıdır ve güçleri  2 W ile 225 W arasındadır.

Direnç Bağlantı Türleri

  Paralel bağlantı: Paralel bağlantıda formül
1 /RToplam = ( 1 /R1 ) + ( 1 /R2 ) + ( 1 /R3 ) + ( 1 /R4 ) şeklindedir. İşlemler yapılmadan önce tüm değerler aynı yani ohm, Kohm veya Mohm cinsine dönüştürülmelidir. 10 Kohm = 10,000 ohm, 2.2 Kohm = 2,200 ohm. Verilen formül yandaki dirençler için uygulandığında 1 / RToplam = 0.01355 yine bu eşitliğe göre RToplam = 1 / 0.01355 bu da 73.8 ohm'a eşittir.
 
Seri bağlantı: Yan taraftaki resimde dört adet direncin birbirine seri bağlanmıs durumu görülmektedir. A ve B uçlarındaki toplam direnç değerinin hesaplama formülü, RToplam = R1 + R2 + R3 + R4 şeklindedir. Yani 100 ohm + 330 ohm + 10 Kohm + 2.2 Kohm = 12.430 Kohm 'a bu da 12,430 ohm'a eşittir.

* Bu makale Robotiksistem tarafından hazırlanmıştır. Robotiksistem.com kaynak gösterilmek kaydıyla kullanılabilir.

Üretim Şekline Göre Dirençler

Üretim şekillerine göre dirençler sabit değerli dirençler, değişken (ayarlı) dirençler, kademeli dirençler, entegre tipi dirençler ve smd tipi dirençler olarak sınıflandırılır.

  Sabit Değerli Dirençler:

Sabit değerli dirençlerin değerleri, direnç üzerinden geçen akım veya gerilimin değerlerine göre ya da herhangi bir fiziksel müdahale ile değişmez. Bu tip dirençler 0.1 ohm ile 22 megaohm arasında değişen değer ve güçlerde üretilir. Ancak bu aralıktaki her değerde değil standart değerlerde dirençler üretilir.

Uygulamalarımızda bu standart değerler dışındaki dirençlere ihtiyaç olduğunda seri ya da paralel bağlamayla veya ayarlı dirençlerin kullanımıyla çözümlendirilir.

  Değişken (Ayarlı) Dirençler:

Değişken dirençler yüksek dirençli tel sarımlı ya da karbondan üretilen ve hareket ettirilebilen ortak uçları sayesinde değerleri değiştirilebilen dirençlerdir. Bu tip dirençler devrelerde akım ve gerilim ayarlayıcı olarak kullanılır.

Ayarlı dirençlerin sağlamlıklarını kontrol etmek için ohmmetrenin probları ilk olarak direncin kenar uçlarına değdirilir ve okunan değerin direnç üzerinde yazılı değerle aynı olup olmadığı kontrol edilir. Daha sonra da problardan biri ayarlı direncin orta (hareketli) diğeri ise kenar uçlara sırasıyla değdirilirken direncin ayarı değiştirilir ve okunan direnç değerinin değişip değişmediği kontrol edilir. Değer değişiyorsa ayarlı direnç sağlamdır.

Yüksek akım ve gerilime dayanıklı olan değişken dirençlere reosta denir. Reostalar devrelerde akım ve gerilim ayarı yapabilmek için kullanılan elemanlardır.

Potansiyometre (Pot):

Potansiyometrelerin direnç değerleri dairesel olarak döndürülebilen bir mil ya da yatay olarak hareket ettirilebilen bir sürgü ile değiştirilebilen dirençlerdir. Potansiyometreler üç bacaklıdır. 1 ve 3 nolu uçlar arasında sabit bir direnç vardır. Ortadaki uç ise 1 nolu uç ile 3 nolu uç arasında hareket eder. 1 nolu uçla arasındaki direnç azaldıkça 3 nolu uç arasındaki direnç artar.

  Uygulamalarda kullanılan farklı çeşitlerde potansiyometreler mevcuttur. Örneğin anahtarlı potlarda pot ile anahtar aynı gövdeye entegre edilmiştir. Böylece potansiyometrenin dönen mili ile hem açma kapama hem de direnç değerinin değiştirilmesi mümkündür. Bir başka pot çeşidi olan ve genellikle ses devrelerinde kullanılan sterio potansiyometrelerde ise iki potansiyometre bir gövdede birleştirilmiştir.

  Trimpot:

Trimpotların çalışma mantığı potlar ile aynıdır. Tek farkları direnç değerlerinin düz ya da yıldız uçlu tornavidayla değiştirilmesidir. Trimpotlar direnç değerlerinin arasıra değiştirilerek ayar yapılmasını gerektiren devrelerde kullanılır.

Çok Turlu (Vidalı Tip) Ayarlı Direnç:

Bu tip dirençlerde potansiyometrenin orta ucu yerine hareketli bir tırnağın kalın film direncin üzerinde konum değiştirmesi ile direnç değeri değiştirilmektedir. Hareket eden tırnak, sonsuz dişli özelliğinde bir vida üzerinde hareket etmektedir. Çok turlu ayarlı dirençlerde çok hassas direnç ayarı yapılabilir.

  Kademeli Dirençler:

Kademeli dirençler çok ayaklı kademeli dirençler ve direnç kutuları şeklinde bulunmaktadır.

Çok ayaklı kademeli dirençler birkaç adet direncin bir gövde içine yerleştirilmesiyle oluşur. Böylece birkaç farklı değerde direnç elde edilmiş olur. Çok ayaklı kademeli dirençler devrelerde gerilim bölücü olarak kullanılmaktadır.

Direnç kutularında ise bir kutu içine yerleştirilmiş olan dirençlerin ayar düğmeleri ile değiştirilebilmekte ve böylece  istenen değerlerde dirençler elde edilebilmektedir. Bu tip dirençler genellikle ayar işlerinde ve deney yapmada kullanılır.

  Entegre Tipi Dirençler:

Entegre dirençlerde bir çok direnç bir gövde içinde toplanmıştır. Bu tip dirençler çok karmaşık devrelerde montaj kolaylığı sağlamak için kullanılır.

  SMD (Surface Mounted Device) Dirençler:

SMD devre elemanları SMT (Surface Mounted Technology) ile üretilen küçük boyutlardaki devre elemanlarıdır. SMD dirençlerin değerleri üzerlerinde belirtilmiştir. Bu belirtmelerde en sondaki değer çarpandır. Örneğin 180 = 18 ohm gibi.

SMD dirençlerin akım ve güç değerleri çok düşük olduğundan düşük akım çeken devrelerde kullanılabilirler. SMD dirençlerin montajı için ince uçlu kaliteli bir havya ve hassas çalışma gerekir.

* Bu makale Robotiksistem tarafından hazırlanmıştır. Robotiksistem.com kaynak gösterilmek kaydıyla kullanılabilir.

Direnç Değerlerinin Okunması

Dirençlerin değerleri üzerlerinde yazılı olarak ya da renk kodlarıyla belirtilir.

Üzerinde yazılı olarak belirtilen dirençlerde 1000 ohmdan küçük değerli dirençlerde R, 1 kiloohm ile 999 kiliohm arasında K, 1 megaohm ile 999 megaohm arasında M harfi ondalıklı sayılardaki virgül gibi kullanılmaktadır.

Bu şekildeki belirtmelerde tolerans değerleri ise yine harflerle kodlanır. ( B=%0.1 , C=%0.25,  D=%0.5,  F=%1, G=%2, J=%5, K=, M= , N=0)

Dirençlerin renk kodlarıyla ile belirtildiği durumda ise 3 bantlı kodlama, 4 bantlı kodlama ve 5 bantlı kodlama yöntemi uygulanmakadır.

3 bantlı kodlamada 1. ve 2. bant sayı 3. bant ise çarpan yani sayıların yanına eklenecek 0 sayısıdır. Direnç üzerinde 4. renk bandı olmadığından toleransı kabul edilir.

4 bantlı kodlamada ilk 3 bant aynı 3 bantlı kodlamada olduğu gibidir. 4. bant ise tolerans değerine karşılık gelir.

5 bantlı kodlama için ise ilk 3 bant 3 sayı değeri, 4. bant çarpan, 5. bant da tolerans değerini belirtir. Renklere göre değer karşılıkları aşağıdaki tabloda belirtildiği gibidir.

Tolerans: Tam olarak istenen değerlerde direnç üretmek zor olduğundan dirençlerin değerlerinde belli bir hata payı vardır. Bu değere tolerans denir. Piyasadaki dirençlerin toleransı %0.05 ile arasında değişmektedir. Direncin toleransı ne kadar düşük ise kararlılığı da o kadar yüksek olur. Bu yüzden özellikle hassas devrelerde düşük toleranslı dirençler tercih edilir.

Özel Dirençler

Bazı uygulamalarda kontrol ve sınırlama amaçlı olarak ısı, ışık, gerilim, manyetik alan vb etkenlere göre değerleri değişen dirençler kullanılmaktadır. Aşağıda bazı özel dirençler hakkında temel bilgiler verilmiştir.

  LDR (Light Dependent Resistance, Fotodirenç):

  LDR 'ler CdS (kadmiyum sülfür), CdSe (kadmiyum selenür), selenyum, germanyum, silisyum gibi ışığa duyarlı maddelerden üretilen dirençlerdir. Aydınlık ortamda LDR 'lerin direnç değerleri düşer ve üzerlerinden geçen akım artar. Karanlık ortamlarda ise tam tersi gerçekleşir.

LDR 'lerin üretildikleri madde algılayıcının hassasiyetini ve algılama süresini belirler. LDR 'lerin üst kısmı LDR 'ye gelen ışığın odaklanmasını sağlamak için cam veya şeffaf plastik ile yapılır. LDR 'lerin gövde boyutları büyüdükçe taşıyabilecekleri akım ve buna bağlı olarak güç değerleri artar.

LDR 'ler endüstriyel kumanda cihazları, otomatik gece lambaları, flaşlı fotoğraf makineleri vb. birçok yerde kullanılmaktadır.

LDR 'lerin sağlamlığını kontrol etmek için ohmmetre ile LDR 'nin direncini karanlıkta ve aydınlıkta ölçerek, aydınlıkta az karanlıkta ise çok direnç gösterdikleri gözlenmelidir.

  NTC (Negative Temperature Confient):
 
NTC 'lerin direnç değerleri sıcaklık arttıkça düşer ve üzerlerinden geçen akım artar.


  PTC (Positive Temperature Confient):

  PTC 'lerin dirençleri sıcaklık ile artar ve buna bağlı olarak üzerlerinden geçen akım düşer. NTC ve PTC 'ler sıcaklık ölçümü, ısıya duyarlı devre yapımı, çeşitli cihazlarda sıcaklık kontrolü, ısıya karşı koruma gibi amaçlarla kullanılır.

  VDR (Voltage Dependent Resistance, Varistör):
 
Varistörler gerilime duyarlı dirençlerdir. Direnç değerleri gerilim arttıkça hızla düşer ve üzerlerinden geçen akım artar. VDR 'ler belli gerilim değerlerinde üretilir. Kullanıldıkları devrede bu gerilim değerinin üzerine çıkıldığında dirençleri hızla düşer ve üzerlerinden geçen gerilim artar. Bu özelliklerinden dolayı VDR 'ler devreleri fazla gerilimden korumak için kullanılır. VDR devredeki transistör, bobin, röle vb gibi ani gerilim artışlarından korunmak istenen elemana parelel bağlanarak kullanılır.