Co warto wiedzieć
- Rezystory mocy są używane w elektronice do rozpraszania energii poprzez kontrolowanie przepływu prądu i napięcia.
- Moc znamionowa rezystora określa, ile mocy rezystor może bezpiecznie obsłużyć, zanim zacznie ulegać trwałym uszkodzeniom.
- Większość zastosowań elektronicznych wykorzystuje rezystory o małej mocy, zwykle 1/8 wata lub mniej. Rezystory dużej mocy mają moc znamionową 1 wat lub lepszą, w tym zakres kilowatów.
Ten artykuł wyjaśnia, jak działają te rezystory i zawiera przegląd różnych typów rezystorów.
Podstawy rezystora zasilania
Moc rozpraszaną przez rezystor można znaleźć przy użyciu pierwszego prawa Joule'a (Moc=Napięcie x Prąd). Rozproszona moc jest zamieniana na ciepło i zwiększa temperaturę rezystora. Temperatura rezystora rośnie, aż osiągnie punkt, w którym ciepło rozpraszane przez powietrze, płytkę drukowaną i otaczające środowisko równoważy wytwarzane ciepło.
W zależności od wymaganej mocy urządzenie może wymagać rezystora dużej mocy, aby zapobiec przegrzaniu. Utrzymywanie niskiej temperatury rezystora jest niezbędne do obsługi większych prądów bez degradacji lub uszkodzenia.
Użytkowanie rezystora mocy powyżej jego mocy znamionowej i temperatury może spowodować poważne konsekwencje, w tym zmiany wartości rezystancji, skrócony okres eksploatacji, otwarte obwody lub pożary elektryczne. Aby uniknąć takich awarii, rezystory mocy są często obniżane w oparciu o oczekiwane warunki pracy.
Rezystory mocy są zwykle większe niż ich odpowiedniki. Zwiększony rozmiar pomaga rozpraszać ciepło i jest często używany jako opcja montażu radiatorów. Rezystory dużej mocy są również dostępne w pakietach ognioodpornych, aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia niebezpiecznej awarii.
Dolna linia
Większość zastosowań elektronicznych wykorzystuje rezystory o małej mocy, zwykle 1/8 wata lub mniej. Jednak aplikacje takie jak zasilacze, hamulce dynamiczne, konwersja mocy, wzmacniacze i grzałki często wymagają rezystorów dużej mocy. Ogólnie rzecz biorąc, rezystory o dużej mocy mają moc co najmniej 1 wata. Niektóre są dostępne w zakresie kilowatów.
Obniżanie wartości rezystora mocy
Moc rezystorów mocy jest określona w temperaturze 25C. Gdy temperatura rezystora mocy wzrasta powyżej 25C, moc, którą rezystor może bezpiecznie obsługiwać, zaczyna spadać. Aby dostosować się do oczekiwanych warunków pracy, producenci udostępniają tabelę obniżania wartości znamionowych. Ten wykres obniżania wartości znamionowych pokazuje, ile mocy rezystor może obsłużyć w miarę wzrostu temperatury rezystora.
Ponieważ 25C to typowa temperatura w pomieszczeniu, a każda moc rozpraszana przez rezystor mocy generuje ciepło, działanie rezystora mocy na jego znamionowym poziomie mocy jest często trudne. Aby uwzględnić wpływ temperatury roboczej rezystora, producenci zapewniają krzywą obniżania mocy, aby pomóc projektantom dostosować się do rzeczywistych ograniczeń. Najlepiej jest użyć krzywej obniżania mocy jako wytycznej i pozostać w sugerowanym obszarze roboczym. Każdy typ rezystora ma inną krzywą obniżania wartości znamionowych i różne maksymalne tolerancje robocze.
Kilka czynników zewnętrznych może mieć wpływ na krzywą obniżania mocy rezystora. Dodanie wymuszonego chłodzenia powietrzem, radiatora lub lepszego mocowania komponentów, aby pomóc rozpraszać ciepło generowane przez rezystor, pozwala mu obsługiwać większą moc i utrzymywać niższą temperaturę. Jednak inne czynniki działają przeciwko chłodzeniu, takie jak obudowa utrzymująca ciepło wytwarzane w otoczeniu, pobliskie elementy generujące ciepło oraz czynniki środowiskowe, takie jak wilgotność i wysokość.
Rodzaje rezystorów dużej mocy
Każdy typ rezystora mocy oferuje różne możliwości dla różnych zastosowań rezystorów. Rezystory drutowe, na przykład, są dostępne w różnych formach, w tym do montażu powierzchniowego, promieniowego, osiowego i do montażu w obudowie w celu optymalnego rozpraszania ciepła. Dostępne są również nieindukcyjne rezystory drutowe do zastosowań wymagających dużej mocy impulsowej. W przypadku zastosowań o bardzo dużej mocy, takich jak hamowanie dynamiczne, rezystory z drutu nichromowego są idealne, zwłaszcza gdy oczekuje się, że obciążenie będzie wynosić setki lub tysiące watów. Rezystory z drutu Nichrom mogą być również używane jako elementy grzejne.
Powszechne typy rezystorów to:
- Rezystory drutowe
- Rezystory cementowe
- Rezystory filmowe
- Folia metalowa
- Kompozyt węglowy
- Drut Nichrom
Różne typy rezystorów mogą mieć różne formy, takie jak:
- Rezystory DPAK
- Rezystory do montażu w podwoziu
- Rezystory promieniowe (stojące)
- Rezystory osiowe
- Rezystory do montażu powierzchniowego
- Rezystory przelotowe
