Hiiliyhdistevastus on kiinteä vastus, joka rajoittaa tai vähentää sähkövirtaa piirissä. Se on valmistettu hiilen tai grafiitin jauheen ja sidonta-ainetta, kuten savia tai resiinia, sekoituksesta. Hiilijauhe toimii johtavana aineena, kun taas sidonta-aine toimii eristäjänä. Vastuksella on kaksi metallileua tai -päätä, jotka yhdistävät sen piiriin.
Hiiliyhdistevastukset olivat yleisesti käytössä menneisyydessä, mutta ne on korvattu muilla vastustyyppien, kuten metallipohjaisilla tai vaippalevyvastuksilla, heidän alhaisen vakauden ja korkean hinnan vuoksi. Kuitenkin hiiliyhdistevastukset edelleen tarjoavat joitakin etuja ja sovelluksia, erityisesti korkean energian pulssi-piireissä.
Hiiliyhdistevastuksen vastusarvo merkitään värikapeilla sen pinnalla. Värikapeilla edustetaan numeroita, kerrointa ja toleranssia standardikoodin mukaan. Hiiliyhdistevastuksissa käytetään kahta värikoodintyyppiä: yleistä ja tarkkuutta.
Yleinen värikoodaus sisältää neljä värikapea ja sitä käytetään vastuksissa, joilla on ±5% tai enemmän toleranssi. Ensimmäiset kaksi värikapea edustavat vastusarvon ensimmäistä ja toista numeroa. Kolmas värikape edustaa kerrointa, joka on kymmenluvun potenssi, jolla numerot kerrotaan. Neljäs värikape edustaa toleranssia, joka on poikkeama nimiarvosta prosentteina.
Esimerkiksi, vastus ruskean, mustan, punaisen ja kultaisen värikapeilla on vastusarvo 10 x 10^2 Ω = 1 kΩ ja toleranssi ±5%.
Tarkkuusvärikoodaus sisältää viisi värikapea ja sitä käytetään vastuksissa, joilla on alle ±2% toleranssi. Ensimmäiset kolme värikapea edustavat vastusarvon ensimmäistä, toista ja kolmatta numeroa. Neljäs värikape edustaa kerrointa, joka on kymmenluvun potenssi, jolla numerot kerrotaan. Viides värikape edustaa toleranssia, joka on poikkeama nimiarvosta prosentteina.
Esimerkiksi, vastus ruskean, mustan, mustan, oranssin ja ruskean värikapeilla on vastusarvo 100 x 10^3 Ω = 100 kΩ ja toleranssi ±1%.
Hiiliyhdistevastukset tarjoavat joitakin etuja ja haittoja verrattuna muihin vastustyyppeihin. Nämä ovat:
Ne kestävät korkean energian pulssit ilman vaurioitumista tai epäonnistumista.
Heillä voi olla korkeat vastusarvot useaan megaohmiin asti.
Ne ovat edullisia ja helppoja valmistaa.
Heillä on huono vakaus ja tarkkuus, koska vastusarvo muuttuu ajan, lämpötilan, kosteen, jännitteen ja lötön vuoksi.
Heillä on korkea lämpötilakertoja (TCR), mikä tarkoittaa, että vastusarvo muuttuu merkittävästi lämpötilan vaihdellen.
Heillä on matala tehon siirtokapasiteetti ja niiden on deratoitu yli 70 °C.
Heillä on korkeat äänitasot satunnaisen yhteyden vuoksi hiilikappeleiden ja sidonta-aineiden välillä.
Heillä on matala eristysvastus ja korkea jännitteen riippuvuus.
Hiiliyhdistevastukset sopivat sovelluksiin, jotka vaativat korkean energian pulssien hallintaa, sähköiskun suojaa, virtarajoitus, korkean jännitteen virranlähteitä, korkean voiman tai stroboskooppivalaistusta, hitausta, ja muita piirejä, jotka eivät tarvitse korkeaa tarkkuutta tai vakautta. Niitä käytetään myös joihinkin vanhoihin tai antiikkiin sähkölaitteisiin autenttisen näkö- ja kuuloefektin vuoksi.
Hiiliyhdistevastukset valmistetaan sekoittamalla hienoa hiilijauhetta tai grafiittiä eristävään sidonta-aineeseen tietyssä suhteessa. Sekoitus muodostetaan sitten paljasti, jotka paistetaan korkeassa lämpötilassa muodostaen kiinteän ruumiin. Paljat leikataan halutulle pituudelle ja halkaisijalle. Paljat päätä peitetään metallileuilla, jotka kytketään niihin lötöllä tai laskeutamalla. Vastuksen ruumiin peitetään muovilla tai keramiikkakalvulla suojelemiseksi kosteudesta ja pölystä. Lopuksi vastuksen pintaa maalataan värikapeilla, jotka ilmaisevat sen vastusarvon.
Kun valitset hiiliyhdistevastuksen tiettyyn sovellukseen, joitakin harkittavia tekijöitä ovat:
Vastusarvo ja tolerans