Co byste měli vědět o pasivních součástkách

Datum 20.10.2019

Nic neregulují, nic neřídí, pracují v elektronických obvodech s konstantními hodnotami – pasivní součástky. Jako nezbytní „pomocníci“ zajišťují v elektrotechnice a elektronice přesné omezení proudu, dokonalé vyhlazení napětí, správnou úroveň napájecího napětí nebo galvanické oddělení proudových obvodů.

Co jsou to pasivní součástky (konstrukční prvky)?

Pasivní součástky jsou díly elektronických a elektrických obvodů, které pracují s pevnými, neměnnými fyzikálními hodnotami. Patří k nim odpory všech druhů, tedy i potenciometry a trimry, kondenzátory, cívky a křemíkové rezonátory. Hodnoty těchto konstrukčních prvků se za provozu nemění v závislosti na napětí a protékajícím proudu, na parametry prvku má větší či menší vliv pouze okolní teplota. Tento efekt je v některých případech využíván i v technických řešeních.

Pasivní součástky jsou dodávány v různé kvalitě, která je většinou vyjádřena možnou procentuální odchylkou od jmenovité hodnoty. Elektronické díly s menšími tolerancemi jsou zpravidla dražší.

V čem spočívá rozdíl proti aktivním součástkám?

Na rozdíl od pasivních mohou mít aktivní konstrukční prvky v závislosti na řídicím napětí různé stavy, například propouštět nebo naopak blokovat elektrický proud. Patří k nim například tranzistory, diody nebo tyristory, ale i takové elektromechanické prvky, jako jsou relé, protože ty nabývají s využitím řídicího napětí definovaných spínacích stavů.

Pasivní součástky: jaké typy existují?

VF a EMC součástky

Oblast EMC – elektromagnetické kompatibility – se zabývá potlačením elektromagnetického rušení, jehož zdrojem může být některý elektrický přístroj, a zároveň i ochranou daného přístroje před rušivými vlivy z ostatních přístrojů. K tomuto účelu jsou používány obvody kombinující v sobě pasivní prvky, většinou kondenzátory, cívky, zvláštní feritová jádra a stínicí plechy.

Knoflíky

Ovládací knoflíky jsou mechanické prvky, kterými je možné jednodušeji ovládat nastavitelné pasivní součástky. Knoflíky jsou nasazené na hřídelkách potenciometrů nebo ladicích kondenzátorů, případně na posuvném jezdci potenciometru. Povrch knoflíků je často proveden tak, aby usnadňoval uchopení obsluhou. Díky značkám je možné nastavení definovaných hodnot na ovládaných prvcích. Pro tyto účely jsou pro potenciometry dodávány jako příslušenství různé stupnice, barevné krytky a redukce umožňující zjednodušení označení ovládacích prvků.

Kondenzátory

Kondenzátory jsou tvořeny dvěma prostorově navzájem oddělenými elektricky vodivými prvky. Oddělení je realizováno mechanicky pomocí dielektrika. Ve stejnosměrném obvodu mají kondenzátory schopnost akumulovat elektrickou energii, například jako součást elektroniky pro záblesková světla. V obvodu střídavého napětí působí jako odpor, jehož hodnota je závislá na frekvenci, například u mikrofonových vstupů na zesilovači.

Potenciometry

Pomocí potenciometrů je možné nastavit hodnotu elektrického odporu. Rozsah nastavení odpovídá rozsahu mezi maximální hodnotou potenciometru a nulovou hodnotou. Závislost změny hodnoty odporu na úhlu natočení nebo dráze posunutí může být lineární nebo logaritmická. Klasickým příkladem je regulace hlasitosti. Trimovací potenciometry jsou rovněž nastavitelné odpory, neslouží ale pro změnu hodnoty uživatelem.

Cívky, tlumivky

Oba tyto pasivní prvky jsou z hlediska konstrukce v zásadě shodné: jsou tvořeny izolovaným vinutím z drátu. Toto vinutí může být umístěno na jádře s elektrickými vlastnostmi, ale cívka jádro mít nemusí. Při průchodu proudu vzniká magnetické pole, které je využitelné v různých aplikacích. U cívek a tlumivek s magnetizovatelným jádrem je dosahováno vyšší indukčnosti. Tlumivky jsou v kombinaci s kondenzátory a dalšími prvky používány pro vyhlazování střídavého napětí. Zkombinováním cívek vznikají transformátory, které jsou v závislosti na velikosti a materiálu jádra vhodné pro různé výkonové a frekvenční rozsahy. Velký transformační poměr je využíván například u zapalovacích cívek v motorových vozidlech, vysoká indukčnost je pak využívána například u bezdrátového (bezkontaktního) nabíjení.

Rezistory

Rezistor se skládá z odporové vrstvy, ze které jsou vyvedeny přípojky. Odporová vrstva je nanesená na nosiči a opatřena vnější ochrannou vrstvou. Odpory jsou používány pro rozdělení a nastavení proudů a napětí. Jako odporová vrstva jsou v závislosti na účelu použití a požadavcích na výkon používány materiály na bázi uhlíku nebo kovů. Konstrukční provedení zasahuje od velkých výkonových odporů s šroubovými přípojkami až po SMD odpory pro průmyslové zpracování. Zvláštní formou odporů jsou varistory jako odpory závislé na napětí, studené a horké vodiče s výraznými teplotními koeficienty a svodiče přepětí jako speciální komponenty sloužící pro ochranu přístrojů.

Náš praktický tip

Pasivní součástky jsou sice robustní, ale i ony mají své hranice. Při jejich montáži dbejte na to, aby nebyly vystaveny mechanickému namáhání/napětí. Použijte případné upevňovací prvky, zejména u větších dílů.

Při pájení nesmí být překročena maximální přípustná pájecí teplota na přípojkách pasivního konstrukčního prvku a na nosiči tohoto komponentu.

Na co je nutno dbát při nákupu?

Často postačuje pro požadovaný obvod použití pasivních prvků s většími tolerancemi. V případě pochybností je nutno provést měření. To je povinností například u High-End HiFi zařízení.

Při výběru indukčních prvků pamatujte na to, že budou mít výrazný vliv na celkovou hmotnost vašeho přístroje. Zabraňte předimenzování těchto součástek.

Při stanovování hodnoty odporu podle barevného kódu na prvku vám pomůže vitrometr Conrad Components. Tato praktická pomůcka je dostupná pro různé konstrukční řady odporů.

Conrad