Ce trebuie să știți
- Rezistoarele de putere sunt folosite în electronică pentru a disipa energia prin controlul fluxului de curent și a tensiunii.
- Puterea nominală a unui rezistor definește cât de multă putere poate suporta un rezistor înainte de a începe să sufere daune permanente.
- Majoritatea aplicațiilor electronice folosesc rezistențe de putere redusă, de obicei de 1/8 watt sau mai puțin. Rezistoarele de mare putere sunt evaluate la 1 watt sau mai bine, inclusiv intervalul de kilowați.
Acest articol explică modul în care funcționează aceste rezistențe și include o privire la o varietate de tipuri de rezistențe.
Noțiuni de bază despre rezistența de putere
Puterea disipată de un rezistor poate fi găsită folosind prima lege a lui Joule (putere=tensiune x curent). Puterea disipată este transformată în căldură și crește temperatura rezistorului. Temperatura unui rezistor continuă să crească până când ajunge la un punct în care căldura disipată prin aer, placa de circuit și mediul înconjurător echilibrează căldura generată.
În funcție de puterea necesară, un dispozitiv poate avea nevoie de o rezistență de mare putere pentru a preveni supraîncălzirea. Menținerea temperaturii scăzute a unui rezistor este necesară pentru a gestiona curenți mai mari fără degradare sau deteriorare.
Funcționarea unui rezistor de putere peste puterea nominală și temperatură poate duce la consecințe grave, inclusiv modificări ale valorii rezistenței, durata de funcționare redusă, circuite deschise sau incendii electrice. Pentru a evita astfel de defecțiuni, rezistențele de putere sunt adesea reduse în funcție de condițiile de funcționare așteptate.
Rezistoarele de putere sunt de obicei mai mari decât componentele lor omoloage. Dimensiunea crescută ajută la disiparea căldurii și este adesea folosită pentru a oferi opțiuni de montare pentru radiatoare. Rezistoarele de mare putere sunt, de asemenea, disponibile în pachete ignifuge pentru a reduce riscul unei afecțiuni periculoase.
Linia de bază
Majoritatea aplicațiilor electronice folosesc rezistențe de putere redusă, de obicei de 1/8 watt sau mai puțin. Cu toate acestea, aplicațiile precum sursele de alimentare, frânele dinamice, conversia puterii, amplificatoarele și încălzitoarele necesită adesea rezistențe de mare putere. În general, rezistențele de mare putere sunt evaluate la 1 watt sau mai mult. Unele sunt disponibile în gama de kilowați.
Derating rezistență de putere
Puterea nominală a rezistențelor de putere este specificată la o temperatură de 25C. Pe măsură ce temperatura unui rezistor de putere urcă peste 25C, puterea pe care o poate gestiona în siguranță începe să scadă. Pentru a se ajusta la condițiile de funcționare așteptate, producătorii furnizează o diagramă de derating. Acest grafic de derating arată cât de multă putere poate suporta rezistorul pe măsură ce temperatura rezistorului crește.
Deoarece 25C este temperatura tipică a camerei și orice putere disipată de un rezistor de putere generează căldură, este adesea dificil să ruleze un rezistor de putere la nivelul său de putere nominală. Pentru a ține seama de impactul temperaturii de funcționare a rezistorului, producătorii oferă o curbă de reducere a puterii pentru a ajuta proiectanții să se adapteze la limitările din lumea reală. Cel mai bine este să utilizați curba de reducere a puterii ca ghid și să rămâneți în zona de operare sugerată. Fiecare tip de rezistor are o curbă de reducere diferită și toleranțe maxime de funcționare diferite.
Câțiva factori externi pot afecta curba de reducere a puterii a unui rezistor. Adăugarea de răcire forțată cu aer, un radiator sau un suport de componentă mai bun pentru a ajuta la disiparea căldurii generate de rezistor îi permite să gestioneze mai multă putere și să mențină o temperatură mai scăzută. Cu toate acestea, alți factori acționează împotriva răcirii, cum ar fi carcasa care păstrează căldura generată în mediul ambiant, componentele generatoare de căldură din apropiere și factorii de mediu, cum ar fi umiditatea și altitudinea.
Tipuri de rezistențe de mare putere
Fiecare tip de rezistență de putere oferă capacități diferite pentru diferite aplicații de rezistență. Rezistoarele bobinate, de exemplu, vin într-o varietate de factori de formă, inclusiv modele de montare pe suprafață, radiale, axiale și montate pe șasiu pentru o disipare optimă a căldurii. Rezistoarele neinductoare bobinate sunt, de asemenea, disponibile pentru aplicații cu putere în altă. Pentru aplicații de foarte mare putere, cum ar fi frânarea dinamică, rezistențele de fir nicrom sunt ideale, mai ales atunci când sarcina este de așteptat să fie de sute sau mii de wați. Rezistoarele de fir nicrom pot fi folosite și ca elemente de încălzire.
Tipurile comune de rezistențe includ:
- Rezistoare bobinate
- Rezistoare de ciment
- Rezistori de film
- Film metalic
- Compozit de carbon
- Fir nicrom
Diferitele tipuri de rezistoare pot avea diferiți factori de formă, cum ar fi:
- rezistoare DPAK
- Rezistențe montate pe șasiu
- Rezistoare radiale (în picioare)
- Rezistoare axiale
- Rezistori de suprafață
- Rezistori cu orificiu traversant
