Effektmotstånd - Elektroniska delar och funktioner

De flesta elektronikapplikationer använder låga motstånd, vanligtvis en 1/8 watt eller mindre. Men applikationer som strömförsörjning, dynamiska bromsar, kraftomvandling, förstärkare och värmare kräver ofta höga motstånd. Generellt är högmotståndsmotstånd motstånd som är klassade för 1 watt eller större belastningar och finns i kilowattområdet.

Power Resistor Basics

Effektvärdet för ett motstånd definierar hur mycket ström ett motstånd kan hantera säkert innan motståndet börjar drabbas av permanent skada. Effekten som släpps ut av ett motstånd kan lätt hittas med hjälp av Joules första lag, Power = Spänning x Current. Effekten som avges av motståndet omvandlas till värme och ökar motståndets temperatur. Temperaturen hos ett motstånd kommer att fortsätta klättra tills det når en punkt där värmen som släpps genom luften, kretskortet och omgivningen balanserar den värme som genereras. Att hålla temperaturen hos ett motstånd lågt kommer att undvika skador på motståndet och låta det hantera större strömningar utan försämring eller skada. Att använda ett motstånd över sin nominella effekt och temperatur kan resultera i svåra konsekvenser, inklusive en förändring av resistansvärdet, minskning av driftstiden, öppen krets eller temperaturer så höga att motståndet kan komma i brand eller fånga omgivande material i brand. För att undvika dessa fellägen, dämpas motstånden ofta utifrån förväntat driftsförhållande.

Effektmotstånd är vanligtvis större än sina lägre motstycken. Den ökade storleken bidrar till att släppa upp värmen och används ofta för att få monteringsalternativ för kylflänsar. Högmotståndsmotstånd är också ofta tillgängliga i flamskyddsmedel för att minska risken för ett riskfel.

Power Resistor Derating

Effektmotståndets wattstyrka specificeras vid en temperatur av 25 ° C. Eftersom temperaturen hos ett motstånd stiger över 25 ° C, börjar den ström som motståndet hanterar säkerheten sjunka. För att justera för de förväntade driftsförhållandena tillhandahåller tillverkarna ett avvikande diagram som visar hur mycket ström motståndet kan hantera när motståndets temperatur går upp. Eftersom 25C är en typisk rumstemperatur, och vilken som helst ström som släpps av ett motstånd ger upphov till värme, är det ofta svårt att köra ett motstånd vid sin nominella effektnivå. För att redogöra för effekten av driftstemperaturen hos motståndstillverkarna tillhandahåller en strömavledande kurva för att hjälpa konstruktörer att justera för verkliga begränsningar. Det är bäst att använda strömavledningskurven som riktlinje och stanna bra inom det föreslagna verksamhetsområdet. Varje typ av motstånd kommer att ha en annan avvikande kurva och olika maximala driftstoleranser.

Flera externa faktorer kan påverka motståndets nedströms-kurva. Genom att lägga till tryckluftkylning, en kylfläns eller bättre komponentfäste för att hjälpa till att släppa ut värmen som genereras av motståndet, kommer ett motstånd att hantera mer ström och upprätthålla en lägre temperatur. Andra faktorer arbetar emellertid mot kylning, såsom höljet som håller värme genererad i omgivande miljö, närliggande värmekomponenter och miljöfaktorer som fuktighet och höjd.

Typer av högeffektsresistorer

Flera typer av högmotstånd är tillgängliga på marknaden. Varje typ av motstånd erbjuder olika möjligheter för olika applikationer. Wirewound motstånd är vanliga och finns i en mängd olika formfaktorer, från ytmontering, radiell, axiell och i chassismonteringsdesign för optimal värmeavledning. Icke-induktiva trådlindade motstånd är också tillgängliga för högpulserade kraftapplikationer. För mycket kraftiga applikationer, som dynamisk bromsning, nichrom trådmotstånd, som också används som värmeelement, är bra alternativ, speciellt när belastningen förväntas vara hundratusentals watt.