Какво да знаете
- Мощните резистори се използват в електрониката за разсейване на енергия чрез контролиране на текущия поток и напрежението.
- Номиналната мощност на резистора определя колко мощност един резистор може безопасно да понесе, преди да започне да претърпява трайни повреди.
- Повечето електронни приложения използват резистори с ниска мощност, обикновено 1/8 вата или по-малко. Мощните резистори са оценени на 1 ват или по-висока, включително киловат обхват.
Тази статия обяснява как работят тези резистори и включва преглед на различни типове резистори.
Основи на силовия резистор
Мощността, разсейвана от резистор, може да се намери с помощта на първия закон на Джаул (Мощност=Напрежение x Ток). Разсеяната мощност се преобразува в топлина и повишава температурата на резистора. Температурата на резистора продължава да се покачва, докато достигне точка, в която топлината, разсейвана през въздуха, печатната платка и околната среда, балансира генерираната топлина.
В зависимост от необходимата мощност, устройството може да се нуждае от резистор с висока мощност, за да предотврати прегряване. Поддържането на ниска температура на резистора е необходимо за справяне с по-големи токове без влошаване или повреда.
Работата на мощен резистор над неговата номинална мощност и температура може да доведе до сериозни последствия, включително промени в стойността на съпротивлението, намален експлоатационен живот, отворени вериги или електрически пожари. За да се избегнат подобни повреди, мощностните резистори често се намаляват според очакваните работни условия.
Мощните резистори обикновено са по-големи от съответните им компоненти. Увеличеният размер помага за разсейване на топлината и често се използва за осигуряване на опции за монтаж на радиатори. Резистори с висока мощност също се предлагат в огнезащитни опаковки, за да се намали рискът от опасно състояние на повреда.
Долен ред
Повечето електронни приложения използват резистори с ниска мощност, обикновено 1/8 вата или по-малко. Въпреки това, приложения като захранващи устройства, динамични спирачки, преобразуване на мощност, усилватели и нагреватели често изискват резистори с висока мощност. Обикновено резисторите с висока мощност се оценяват на 1 ват или повече. Някои се предлагат в киловатов диапазон.
Намаляване на мощността на резистора
Мощността на мощностните резистори е определена при температура 25C. Когато температурата на силовия резистор се покачи над 25C, мощността, която резисторът може да понесе безопасно, започва да пада. За да се приспособят към очакваните работни условия, производителите предоставят диаграма за намаляване на мощността. Тази диаграма за намаляване на мощността показва колко мощност може да издържи резисторът, когато температурата на резистора се повиши.
Тъй като 25C е типичната стайна температура и всяка мощност, разсейвана от мощен резистор, генерира топлина, работата на мощен резистор при номиналното му ниво на мощност често е трудна. За да отчетат влиянието на работната температура на резистора, производителите предоставят крива на намаляване на мощността, за да помогнат на дизайнерите да се приспособят към ограниченията в реалния свят. Най-добре е да използвате кривата на намаляване на мощността като насока и да останете в рамките на предложената работна зона. Всеки тип резистор има различна крива на намаляване на мощността и различни максимални работни толеранси.
Няколко външни фактора могат да повлияят на кривата на намаляване на мощността на резистора. Добавянето на принудително въздушно охлаждане, радиатор или по-добро монтиране на компоненти, за да помогне за разсейването на топлината, генерирана от резистора, му позволява да работи с повече мощност и да поддържа по-ниска температура. Въпреки това, други фактори действат срещу охлаждането, като корпусът, който задържа топлината, генерирана в околната среда, близките компоненти, генериращи топлина, и фактори на околната среда, като влажност и надморска височина.
Видове резистори с висока мощност
Всеки тип мощен резистор предлага различни възможности за различни резисторни приложения. Навитите резистори, например, се предлагат в различни форм-фактори, включително конструкции за повърхностен монтаж, радиални, аксиални и конструкции за монтаж на шаси за оптимално разсейване на топлината. Предлагат се и неиндуктивни жични резистори за приложения с висока импулсна мощност. За приложения с много висока мощност, като динамично спиране, резисторите с нихромова тел са идеални, особено когато се очаква товарът да бъде стотици или хиляди вата. Нихромовите жични резистори също могат да се използват като нагревателни елементи.
Обичайните типове резистори включват:
- Жични резистори
- Циментови резистори
- Филморезистори
- Метално фолио
- Въглероден композит
- Нихромова тел
Различните типове резистори могат да се предлагат в различни форм-фактори като:
- DPAK резистори
- Резистори за монтаж на шаси
- Радиални (стоящи) резистори
- Аксиални резистори
- Резистори за повърхностен монтаж
- Резистори с проходен отвор
