Силовые резисторы – электронные компоненты и функции

В большинстве приложений для электроники используются резисторы малой мощности, обычно 1/8 Вт или менее. Однако для таких приложений, как источники питания, динамические тормоза, преобразование мощности, усилители и нагреватели, часто требуются резисторы большой мощности. Как правило, резисторы высокой мощности – это резисторы, рассчитанные на нагрузку 1 Вт или более и доступные в диапазоне киловатт.

Основы силового резистора

Номинальная мощность резистора определяет, какую мощность резистор может безопасно обработать, прежде чем резистор начнет нести постоянное повреждение. Мощность, рассеиваемую резистором, можно легко найти, используя первый закон Джоуля: мощность = напряжение х ток. Мощность, рассеиваемая резистором, преобразуется в тепло и повышает температуру резистора. Температура резистора будет расти, пока не достигнет точки, в которой тепло, рассеиваемое воздухом, платой и окружающей средой, уравновешивает генерируемое тепло. Поддержание низкой температуры резистора предотвратит повреждение резистора и позволит ему выдерживать большие токи без ухудшения или повреждения. Эксплуатация силового резистора выше его номинальной мощности и температуры может привести к серьезным последствиям, в том числе к изменению значения сопротивления, сокращению срока службы, разомкнутой цепи или таким высоким температурам, что резистор может загореться или воспламенить окружающие материалы при пожаре. Чтобы избежать этих режимов отказа, мощность резисторов часто снижается в зависимости от ожидаемых условий эксплуатации.

Силовые резисторы обычно больше, чем их более низкие аналоги. Увеличенный размер помогает рассеивать тепло и часто используется для обеспечения возможности монтажа радиаторов. Резисторы высокой мощности также часто доступны в огнестойких упаковках, чтобы снизить риск возникновения опасного отказа.

Понижение мощности резистора

Номинальная мощность силовых резисторов указана при температуре 25С. Когда температура силового резистора поднимается выше 25C, мощность, с которой резистор может безопасно работать, начинает падать. Чтобы приспособиться к ожидаемым условиям эксплуатации, производители предоставляют диаграмму снижения характеристик, которая показывает, какую мощность резистор может выдержать при повышении температуры резистора. Поскольку 25C является типичной комнатной температурой, и любая мощность, рассеиваемая силовым резистором, генерирует тепло, работа силового резистора при его номинальном уровне мощности часто очень затруднена. Чтобы учесть влияние рабочей температуры резисторов, производители предоставляют кривую снижения мощности, чтобы помочь разработчикам приспособиться к реальным ограничениям. Лучше всего использовать кривую снижения мощности в качестве ориентира и оставаться в пределах рекомендуемой рабочей области. Каждый тип резистора будет иметь свою кривую снижения характеристик и разные максимальные рабочие допуски.

Несколько внешних факторов могут влиять на кривую снижения мощности резистора. Добавление принудительного воздушного охлаждения, радиатора или лучшего крепления компонентов для рассеивания тепла, выделяемого резистором, позволит резистору обрабатывать больше энергии и поддерживать более низкую температуру. Тем не менее, другие факторы работают против охлаждения, такие как корпус, сохраняющий тепло, генерируемое в окружающей среде, соседние компоненты, выделяющие тепло, и факторы окружающей среды, такие как влажность и высота над уровнем моря.

Типы мощных резисторов

На рынке доступно несколько типов мощных резисторов. Каждый тип резистора предлагает различные возможности для различных применений. Резисторы с проволочной обмоткой являются обычными и доступны в широком разнообразии форм-факторов, от поверхностного монтажа, радиального, осевого и в конструкции монтажа на шасси для оптимального отвода тепла. Неиндуктивные проволочные резисторы также доступны для приложений с высокой импульсной мощностью. Для применений с очень высокой мощностью, таких как динамическое торможение, хорошими вариантами являются нихромные проволочные резисторы, также используемые в качестве нагревательных элементов, особенно когда ожидается, что нагрузка будет составлять от сотен до тысяч ватт.

  • Резисторы с проволочной обмоткой
  • Цементные резисторы
  • Пленочные резисторы
  • Металлическая пленка
  • Углеродный композит
  • Нихромная проволока

Форм-факторы

  • DPAK Резисторы
  • Chasis Mount Resistors
  • Радиальные (постоянные) резисторы
  • Аксиальные резисторы
  • Резисторы для поверхностного монтажа
  • Сквозные резисторы
Оцените статью
Solutics.ru
Добавить комментарий