معرفی مقاومت و کاربرد آن در گوشی موبایل

معرفی مقاومت و کاربرد آن در گوشی موبایل به صورت تصویری و کامل در این مقاله بررسی می شود.

یکی از پرکاربردترین و مهمترین قطعات در صنعت الکترونیک، مدارها و دستگاه ها مقاومت می باشد. اگر مقاومت در هر مدار الکتریکی قرار بگیرد، سبب می شود تا الکترون کمتری از آنجا عبور کند و در برابر جریان الکتریکی از خود مقاومت نشان می دهد و در سر آن ولتاژ قرار می گیرد. در ادامه با کوک موبایل همراه باشید تا به معرفی مقاومت و کاربرد آنها در گوشی های موبایل بپردازیم.

مقاومت چیست؟

مقاومت قطعه ای است که در مقابل عبور جریان ازخود مقاومت نشان می دهد. مقاومت را با حرف R که مخفف Resistor می باشد نشان می دهند و واحد اندازه گیری آن اهم است که به شکل Ω نمایش داده می شود. مقاومت در نقشه های شماتیک به شکل های و نمایش می دهند.

مقاومت ها اجزای الکترونیکی هستند که پایداری و دوام الکتریکی خاصی دارند و هرگز تغییر نمی کنند. مقاومت ها پایداری جریان الکترون ها را از طریق مدار محدود می کنن و اگر در مسیر مداری قرار بگیرد باعث می شود تا جریان الکترون های کمتری از آن مسیر عبور کند و به اصطلاح در برابر جریان الکتریکی از خود مقاومت نشان می دهد، مقاومت ها در گوشی موبایل کاربرد های گوناگونی دارند مانند کاهش ولتاژ ، تقسم ولتاژ و محافظت از مسیر، این مقاومت ها در برد های SMD به سه دسته تقسیم می شوند:

• مقاومت های ثابت
• مقاومت های فیوزی
• مقاومت های متغیر

مقاومت هر جسم به تعداد الکترون های آزاد آن بستگی دارد. در هر مدار مقاومت، یک شماره وجود دارد و برای مثال، R1، R2 و …. که این شماره هیچ تاثیری در اندازه و مقدار مقاومت ندارد و فقط نام و شماره ی آن مقاومت است ولی عددی که زیر آن آمده، مقدار مقاومت می باشد که در ادامه توضیح خواهیم داد.

برای اندازه گیری مقاومت از ابزارهای مختلفی استفاده می شود. یکی از پر کاربردترین آنها مولتی متر دیجیتال ویکتور VC97 2021 است.

مقاومت چیست

مقاومت در نقشه

در نقشه ها مقاومت با شماره و مقدار آن مثلا 1kΩ در زیر آن درج شده است و به شکل زیر دیده می شود.

مقاومت در نقشه

نکته: همانطور که میدانید بیشتر مقاومت های استفاده شد در موبایل از SMD می باشد و چون اندازه آنها بسیار کوچک هستند نمی توان بر روی آنها شماره ای درج کرده و تنها راه برای پی بردن به مقدار مقاومت و یا تلرانس آن مراجعه به نقشه است.

اگر می خواهید از تعمیرات موبایل و جدیدترین ترفندهای تعمیر گوشی اپل بیشتر بدانید از صفحه تعمیرات آیفون ما دیدن فرمایید.

تلرانس چیست؟

ضریب خطای مقاومت را تلرانس می گویند که در مقاومت های SMD مشکی رنگ 5% و در مقاومت های سبز یا آبی 1% می باشد و کارخانه ی آنها مقاومتی را تولید کرده و اعلام می کند که اگر مقدار آن 100kΩ است ممکن است 5% ضریب خطا داشته باشد ولی در مقاومت های مخابراتی که در موبایل کاربرد دارد از مقاومت های با تلرانس 1% استفاده می شود زیرا باید در موبایل ضریب خطا بسیار پایین باشد

معمولاً با یکسری حروف نشان داده می شوند که اگر بر روی مقاومتی هر کدام از حروف زیر مشاهده شده ضریب خطای آن عدد مربوط به زیر آن حرف می باشد.

تلرانس چیست

هر قطعه ای که تولید می شود به دو صورت می باشد. یا حالت نظامی و یا سیویل می باشد و چون قطعات نظامی در موشک ها و در دستگاه های بسیار مهم استفاده می شود ضریب خطای بسیار پایینی دارد زیرا آن دستگاه ها بسیار با اهمیت هستند و نباید خطایی داشته باشند.

پس اگر در جایی مقاومتی را با نام نظامی شنیدید، باید بدانید این مقاومت ضریب خطای بسیار پایینی دارد و دارای کیفیت بالایی می باشد.

استاندارد E12 در مقاومت ها به چه معناست؟

اگر قرار باشد مقاومت ها را از نظر مقدار 1Ω تا 1MΩ، حدود یک میلیون عدد وجود دارد و در کارخانه ها از استانداردی استفاده می کنند که به آن استاندارد E12 گفته می شود که در آنها از اعداد زیر استفاده می شود که برای مثال استاندارد E12 شامل عددهای زیر می باشد و از ترکیب اعداد زیر تشکیل شده است.

معنی استاندارد E12 در مقاومت ها

نحوه خواندن مقدار مقاومت با استفاده از اعداد

اگر بر روی مقاومت 3 عدد نوشته باشد، بدین صورت که دو رقم اول را نوشته و به تعداد رقم سوم، جلوی آن صفر می گذاریم 221 22-0- بدین معنی است که 220Ω می باشد و اگر 270 باشد یعنی صفر ندارد و یعنی 27Ω را نشان می دهد.

نحوه خواندن مقدار مقاومت با استفاده از اعداد

نحوه خواندن مقدار مقاومت با استفاده از حروف

در برخی از مقاومت ها، حروف را نیز اضافه می کنند

برای مثال اگر R بود ضریب ندارد ولی اگر K باشد، ضریب 1000 و اگر M بود یعنی ضریب 1000000 می گیرد.

نحوه خواندن مقدار مقاومت با استفاده از حروف

در این حالت

1- اگر هر حرفی اول بیاید یعنی قبل از آن عدد ممیز دارد برای مثال

R22⟶0.22

2- اگر حرفی بین دو عدد قرار بگیرد بدین معنی می باشد که بعد از عدد اول ممیز قرار می دهیم و بعد عدد بعدی را می نویسیم

4M7⟹4.7MΩ

3- اگر حرف بعد از دو عدد قرار بگیرد یعنی آن عدد اعشار و ممیزی ندارد

22k⟶22kΩ

و در حالتی که دو حرف و دو رقم باشد: یعنی

1- در صورتی که عددها و حروف بصورت یک در میان قرار بگیرند برای مثال 4M4M⟶4.4M∓20%

2- در حالتی که دو عدد بین دو حرف قرار بگیرند برای مثال R22J⟶0.22Ω∓5%

3- در صورتی که دو عدد اول بعد، دو حرف بیاید برای مثال22KM⟶22kΩ∓20%

در روش های جدید که وجود دارد، جدولی توسط سازمان مهندسان الکترونیک اعلام شده است که در این جدول بدین صورت است که اگر برای مثال گفته شده 65C در جدول 65 را پیدا می کنیم که منظور از 65، 464 می باشد و عدد C همانطور که در پایین می بینید به معنی دو تا صفر می باشد پس 65C یعنی مقاومت 46400Ω می باشد که در آیفون ها بیشتر دیده می شود.

جدولی توسط سازمان مهندسان الکترونیک اعلام شده است

علائم رنگی در مقاومت به چه معناست؟

در مقاومت های قدیمی که حالت کیت داشتند از رنگ ها استفاده می کردند. برای اینکه مثلاً یک وسیله که مقاومت در آن بکار برده شده است 30 سال کار می کرد و نوشته ها بر روی آن بعد از مدتی پاک می شد و این نوارهای رنگی را قرار می دادند که هر رنگ نشان دهنده ی مقاومت ها بود که در آن با استفاده از جدول می توان مقاومت را متوجه شد، برای درک بیشتر این موضوع به تصویر زیر توجه نمایید.

علائم رنگی در مقاومت به چه معناست

توان مقاومت چیست؟

معمولاً توان مقاومت SMD زیر 1.8W می باشد. مقاومت های رنگی 1.8-2W بود و آخرین عکس مربوط به مقاومت آجری ست که دور آنها سیمان می باشد که اگر بسوزند، آتش سوزی ایجاد نکند.

توان مقاومت چیست

مقاومت سری- موازی چیست؟

وقتی دو تا چند قطعه پشت سر هم قرار داده شوند، سری گفته می شود و هنگامی که کنار هم و موازی با هم قرار می گیرند موازی گفته می شود.

نکته: هنگامی که مقاومت سری باشد مقاومت ها با هم جمع می شود ولی وقتی به حالت موازی می باشد مقاومت ها به صورت زیر جمع می شوند.

مقاومت سری- موازی

مصرف کننده یا لود در مقاومت چطور تفسیر می شود؟

در هر مداری یک مصرف کننده و یا لود قرار می دهند و دلیل آن را در مثال زیر بیان می کنیم

طبق قانون، هر چیزی به مدار وارد می شود باید خرج و مصرف شود و نباید در مدار به گردش در بیاید. مخصوصاً در مدارهای رادیویی و مخابراتی این مصرف کننده یا لود را قرار می دهند تا خروجی مدار را به آنتن برساند و گرنه مدار آنتن می سوزد زیرا وقتی خروجی نداشته باشد در خودش مصرف می شود و باعث سوختن مدار می شود.

در موبایل نیز گاهی اوقات این اتفاق می افتد که در گوشی مشکل مخابراتی یا آنتن دهی رخ می دهد که در این حالت خروجی به آنتن قطع شده است که باعث می شود مدار آنتن بسوزد زیرا خروجی ندارد که ولتاژ اضافه را مصرف کند و باعث سوختن مدار گوشی آن می شود در این حالت برد تعویض می شود.

مصرف کننده یا لود در مقاومت

وات مقاومت چیست؟

درجه توان یکی دیگر از مقادیر مقاومت است. با این وجود می تواند مهم باشد و موضوعی است که در هنگام انتخاب نوع مقاومت مطرح می شود.

توان، سرعتی است که در آن انرژی به چیز دیگری تبدیل می شود. توان با ضرب اختلاف ولتاژ در دو نقطه در جریان جاری شده بین آنها محاسبه می شود و بر حسب وات اندازه گیری می شود. به عنوان مثال لامپ ها، برق را به نور تبدیل می کنند. اما یک مقاومت فقط می تواند انرژی الکتریکی را که از طریق آن عبور می کند به گرما تبدیل کند. گرما معمولاً با وسایل الکترونیکی رابطه خوبی ندارد. گرمای زیاد منجر به دود، جرقه و آتش می شود.

هر مقاومت دارای حداکثر درجه توان خاص است. برای اینکه مقاومت بیش از حد گرم نشود ، مهم است که اطمینان حاصل کنید که توان در یک مقاومت تحت حداکثر درجه بندی خود نگه داشته می شود. میزان توان یک مقاومت بر حسب وات اندازه گیری می شود و این میزان معمولاً بین 1.8 وات یعنی (0.125) و 1 وات است. مقاومت هایی که دارای درجه توان بیش از 1 وات هستند معمولاً به عنوان مقاومت های توان شناخته می شوند و بطور خاص برای توانایی های اتلاف توان استفاده می شوند.

در تعمیرات موبایل برای اندازه گیری مقاومت از مولتی متر دیجیتال ویکتور VC97 استفاده می شود.

تشخیص وات مقاومت

درجه توان یک مقاومت را معمولاً می توان با مشاهده اندازه بسته بندی آن استنباط کرد. مقاومت های استاندارد پایه دار معمولاً دارای درجه بندی های1.4 وات یا 1.2 وات هستند. با هدف خاص تر ، مقاومت های توان ممکن است در واقع درجه توان خود را بر روی مقاومت لیست کنند.

دسته بندی مقاومت ها

مقاومت ها که کار تقسیم ولتاژ (وقتی دو مقاومت برابر دارند و ولتاژی آمده است می توان ولتاژ آمده را تقسیم کرد)، محدود کردن جریان، کاهش جریان و ولتاژ و محافظت از مسیر را بر عهده دارند در دسته بندی های مختلف قرار می گیرند که در زیر به آن می پردازیم:

 مقاومت های ثابت که شامل کربنی، لایه ای، سیمی هستند و مقاومت لایه ای خود شامل لایه کربنی، لایه فلزی و لایه اکسید فلز می باشد. مقاومت های ثابت، مقاومت هایی هستند که تغییر ندارند و این نوع مقاومت ها، بیشترین کاربرد را در سطح برد موبایل دارند.

مقاومت های ثابت

مقاومت های متغیر، این مقاومت ها شامل مقاومت های قابل تنظیم و وابسته می باشد که مقاومت های قابل تنظیم زیر مشاهده می کنید. مقاومت متغیر، مقاومت هایی هستند که دارای مقاومت ثابت نیستند و مقدار مقاومت آنها بستگی به عوامل محیطی، فیزیکی مثل حرارت، ولتاژ، نور و میدان مغناطیسی تغییر می کند.

مقاومت فیوزی: مقاومت های فیوزی همانطور که از نام آنها مشخص است، به عنوان فیوز و محافظ در بعضی از مسیرها به کار می روند و مقاومت آن از صفر اهم شروع شده و تا 40 اهم می باشد و به شکل زیر نشان داده می شود. همیشه با علامت صفرهایی که روی آن می باشد، شناخته می شوند و نحوه تشخیص سالم بودن در مدار شارژ این است که با اهم متر تست بوق بگیرید اگر بوق نداشت یعنی مقاومت فیوزی سوخته است. گاهی اوقات برخی از تعمیرکاران در حین انجام تعمیرات گوشی، حتی به جای مقاومت فیوزهای با چند مگا اهم، نیز سیم می گذارند که این بسیار اشتباه می باشد پس باید بدانیم که چه موقع می توان به جای چه مقاومتی سیم گذاشت.

مقاومت فیوزی

انواع مقاومت ها و کاربرد آنها در گوشی های موبایل

در پاراگراف بالا در مورد دسته بندی مقاومت ها بحث کردیم. در ادامه انواع مقاومت هایی که که از قطعات موبایل محسوب می شوند و  بیشتر در برد گوشی های موبایل استفاده می شوند، را شرح خواهیم داد.

مقاومت TDR (ترمیستور) :مقامت TDR به معنی مقاومت تغییر کننده با دما می باشد یعنی مقاومت آنها با دما تغییر می کند و با بالا رفتن دما و یا پایین آمدن آن، مقاومت کم و زیاد می شود و تغییرات مقاومت آنها نسبت به دما خطی نیست. یعنی به صورت لگاریتمی می باشد معمولاً دمای پایه این مقاومت ها 25 درجه می باشد و این نوع مقاومت شامل دو نوع مقاومت NTC و PTC می باشد.

مقاومت TDR (ترمیستور)

مقاومت PTC: این نوع مقاومت در مدارهای موبایل زیاد کاربردی ندارد و مقاومتی است که هر چه قدر حرارت داشته باشیم باز هم مقاومت می کند.

مقاومت PTC

مقاومت NTC: این مقاومت بسیار پر کاربرد است و در گوشی های نوکیا و سامسونگ است و کار آن بدین صورت است که با افزایش دمای محیط، مقدار مقاومت شان کم می شود و بیشتر جنبه محافظتی دارد.
با توجه به این نکته که مقدار مقاومت NTC با حرارت تغییر می کند برای تست این قطعه باید اول مقاومت آن را اندازه گیری کنیم بعد به آن کمی حرارت دهیم و بعد ببینیم که آیا مقدار مقاومت آن تغییر می کند. اگر تغییر کرد، مشخص می شود که مقاومت سالم است.

مقاومت NTC

وریستور VDR چیست؟

نوعی مقاومت می باشد که متغیربوده و مقدار آن نسبت به ولتاژ دریافتی تغییر می کند و اگر ولتاژی بیشتر از حد مجاز و قابل تحمل وریستور در مسیر باشد، چون وریستور، به صورت موازی در مسیر قرار دارد، سریعاً تغییر مقاومت می دهد و مقاومت آن کم می شود. در موبایل به رطوبت بسیار حساس است اگر برای آن اتفاقی بیفتد چون مدارش موازی است می توان آن را برداشت و باید به این توجه کرد اگر مداری سری باشد بعد از برداشتن قطعه، مدار قطع می شود ولی در مدارهای موازی این گونه نیست.

وریستور معمولاً خاکستری رنگ است. وضعیت این نوع مقاومت به صورت زیر است:

• متناسب با تغییر ولتاژ مقاومت تغییر کرده تا همیشه ولتاژی یکسانی وجود داشته باشد
• مقدار اهم با ولتاژ رابطه عکس دارد
• وریستور به پلاریته وابسته نمی باشد
• اگر از یک مقدار بیشتر شود اتصال کوتاه می شود
• در مقاومت های NTC ظرفیت اهمی مثلاً 47kΩ که هست را روی آن درج می شود ولی در VDR ظرفیت ولتاژی را می نویسند.

مقاومت LDR :LDR، مقاومتی ست که با نور محیط تغییر می کند، این مقاومت را فتورزیستور نیز می گویند. در اصل مقاومت LDR یک حسگر نور می باشد که به عنوان نور سنج به کار می رود .

معمولاً از LDR در موبایل ها استفاده می شود و از ماژول های آن استفاده می شود با چشمی های درها و ورودی ها نباید اشتباه گرفته شود چون LDR فقط نور را کنترل می کند.

نماد آن به صورت زیر می باشد

برای تست آن اهم متر را در دو سر آن قرار دهید و نور را کم و زیاد کنید اگر مقاومت تغییر داشت LDR سالم است وگرنه خراب می باشد

مقاومت LDR

مقاومت MDR :این مقاومت ها تابع میدان مغناطیسی می باشد و اگر آهن ربایی در جلوی آنها قرار داده شود مقاومت آنها تغییر خواهد کرد و به آنها سنسور اثر حال نیز گفته می شود.

برای تست آن نیز اهم متر را در دو سر آن قرار داده و یک آهن ربا نزدیک آن کنید اگر مقاومت تغییر کرد یعنی مقاومت سالم است

این مقاومت بیشتر در گوشی های تاشو قدیمی موجود بود که به عنوان سوئیچ و حسگر حاس کار می کردند که با باز کردن در گوشی فعال و با بستن آن غیر فعال می شدند.

مقاومت MDR

مقاومت array :در مدارها گاهی اوقات از مقامت array استفاده می شود. بدین معنی است که یک پایه که به گراند منفی وصل می شود و چند مقاومت کنار آن قرار می گیرد و برای اینکه عددی که مد نظر طراح موبایل می باشد برسند چند مقاومت را در کنار یکدیگر قرار می گیرند تا مثلاً به 1kΩ برسند.

معمولاً در گوشی های آیفون برای اینکه از مقاومت های زیادی استفاده نکنند از مقاومت array استفاده می کنند

مقاومت array

طراحی مدار های الکتریکی کار بسیار حرفه ای است و به دانش و تخصص بالایی نیاز دارد. از اینرو شناخت مسائل و مباحث مربوط به مقاومت ها می باشد. امیدوارم مطالب فوق که تا حدودی به معرفی مقاومت ها و کاربرد آنها پرداخته است آموزنده بوده باشد.