저항 TCR ppm/℃ 의미

정밀 저항이나 전류센싱 저항의 데이터시트를 보면 ±25 ppm/℃, ±50 ppm/℃, ±100 ppm/℃ 같은 값을 볼 수 있습니다. 이 수치는 저항의 정확도 자체가 아니라 온도가 변할 때 저항값이 얼마나 변하는지를 나타내는 온도계수, 즉 TCR(Temperature Coefficient of Resistance)입니다.

정밀 측정회로나 기준전압 회로처럼 온도 변화에도 저항값이 안정적으로 유지되어야 하는 곳에서는 TCR이 매우 중요한 사양입니다.

TCR이란?

TCR은 Temperature Coefficient of Resistance의 약자로, 온도가 1℃ 변할 때 저항값이 상대적으로 얼마나 변하는지를 나타냅니다.

일반적으로 단위는

ppm/℃

를 사용합니다.

Vishay는 TCR을 주변 온도 변화에 따른 저항값의 상대적인 변화량으로 정의하며, 일반적으로 ppm/℃ 단위로 표시한다고 설명합니다.

여기서 ppm은 parts per million, 즉 백만분율을 뜻합니다.

1 ppm = 0.0001%

따라서 TCR 숫자가 작을수록 온도가 변했을 때 저항값이 덜 변한다고 이해할 수 있습니다.

25 ppm/℃와 100 ppm/℃ 차이

예를 들어 1kΩ 저항이 있다고 가정해보겠습니다.

온도가 25℃에서 75℃로 상승했다면 온도 차이는 50℃입니다.

TCR 100 ppm/℃

100 ppm × 50℃ = 5,000 ppm

5,000 ppm은 0.5%이므로 저항값 변화량은 최대 약

1,000Ω × 0.5% = 5Ω

수준으로 계산할 수 있습니다.

TCR 25 ppm/℃

25 ppm × 50℃ = 1,250 ppm

이는 0.125%이므로

1,000Ω × 0.125% = 1.25Ω

수준입니다.

즉 같은 온도 변화에서도 TCR이 낮은 저항일수록 저항값 변화가 작습니다.

Vishay 역시 100 ppm/℃ 저항은 10℃의 온도 변화에서 약 0.1%, 100℃ 변화에서는 약 1% 변화할 수 있다고 설명합니다.

TCR 계산은 어떻게 할까?

간단한 계산식은 다음과 같이 볼 수 있습니다.

저항 변화율 ≈ TCR × 온도 변화

실제 저항 변화량은

ΔR = R × TCR × ΔT ÷ 1,000,000

으로 계산할 수 있습니다.

예를 들어

• 저항값: 10kΩ
• TCR: 50 ppm/℃
• 온도 변화: 40℃

라면

10,000 × 50 × 40 ÷ 1,000,000 = 20Ω

정도의 저항 변화 가능성을 계산할 수 있습니다.

다만 실제 저항의 온도 특성은 완벽한 직선이 아닐 수 있습니다. 그래서 제조사 데이터시트의 TCR은 특정 온도 구간에서 측정한 평균적인 기울기로 제시되는 경우가 많습니다. Vishay도 실제 저항-온도 곡선이 비선형일 수 있으므로 어떤 온도 범위에서 TCR을 규정했는지 확인하는 것이 중요하다고 설명합니다.

± 표시는 무엇을 의미할까?

데이터시트에서

±25 ppm/℃

처럼 표시되는 경우가 많습니다.

이는 온도가 변할 때 저항값이 반드시 증가한다는 뜻이 아니라, 제품 특성에 따라 기준값에서 증가하거나 감소할 수 있는 허용범위를 의미합니다.

예를 들어 기준온도가 25℃이고 ±25 ppm/℃라고 표시되어 있다면, 지정된 온도범위에서 저항값 변화가 해당 계수 범위 안에 있도록 관리된다는 의미로 이해할 수 있습니다.

허용오차와 TCR은 다르다

TCR과 저항의 Tolerance(허용오차)는 서로 다른 사양입니다.

항목	의미
허용오차	처음 만들어졌을 때 정격 저항값과 실제값의 차이
TCR	온도가 변할 때 저항값이 얼마나 변하는지
Stability	시간·부하·습도 등으로 장기간 저항값이 얼마나 변하는지

예를 들어

10kΩ ±0.1%, TCR ±25 ppm/℃

라고 적혀 있다면,

±0.1%는 초기 저항값 정확도이고
±25 ppm/℃는 온도 변화에 대한 안정성을 의미합니다.

Vishay도 저항 허용오차와 TCR을 서로 별개의 특성으로 구분하고 있습니다.

TCR이 낮으면 언제 중요할까?

일반적인 LED 전류 제한이나 단순 풀업·풀다운 회로에서는 매우 낮은 TCR이 필요하지 않을 수 있습니다.

하지만 다음과 같은 회로에서는 낮은 TCR이 중요합니다.

• 정밀 계측기
• 전류센싱 회로
• 기준전압 회로
• 의료·산업 측정장비
• 정밀 증폭기
• 센서 신호처리
• 정밀 저항 네트워크

예를 들어 전류를 저항 양단의 전압으로 측정하는 션트 저항에서는 온도가 올라가면서 저항값이 변하면 계산되는 전류값에도 오차가 발생할 수 있습니다.

데이터시트에서는 무엇을 확인할까?

정밀 저항을 비교할 때는 TCR 숫자 하나만 보는 것보다 다음 항목을 같이 확인하는 것이 좋습니다.

첫째, TCR 값
±5, ±10, ±25, ±50 ppm/℃ 등

둘째, 적용 온도범위
예를 들어 -55℃~+125℃처럼 실제 사용환경을 포함하는지 확인합니다.

셋째, 저항 허용오차
0.01%, 0.05%, 0.1%, 1% 등 초기 정확도를 확인합니다.

넷째, 정격전력
저항 자체의 발열 때문에 온도가 상승할 수 있으므로 전력 조건도 중요합니다.

다섯째, 장기 안정성
정밀회로라면 시간에 따른 저항 변화도 확인하는 것이 좋습니다.

IEC 60115-1에서도 고정저항기의 시험항목 가운데 온도에 따른 저항계수 시험을 별도로 다루고 있습니다.

정리

TCR은 저항의 온도 변화에 따른 저항값 안정성을 나타내는 지표입니다.

예를 들어

100 ppm/℃보다 25 ppm/℃가 온도 변화에 더 안정적이며, 정밀 회로일수록 작은 TCR이 유리합니다.

하지만 TCR만 낮다고 좋은 저항이라고 단정할 수는 없습니다. 실제 부품을 선택할 때는

TCR → 허용오차 → 사용온도 → 정격전력 → 장기 안정성

을 함께 확인하는 것이 중요합니다.

특히 데이터시트에 표시된 ppm/℃ 값을 비교할 때는 TCR이 어떤 온도범위를 기준으로 측정됐는지까지 확인해야 정확한 비교가 가능합니다.

공식 참고 규격: IEC 60115-1:2020, Fixed resistors for use in electronic equipment – Part 1: Generic specification