Teljesítményellenállások - Elektronikai alkatrészek és funkciók

A legtöbb elektronikai alkalmazás kis teljesítményű ellenállást használ, jellemzően 1/8-watt vagy annál kevesebbet. Az olyan alkalmazások, mint például a tápegységek, a dinamikus fékek, a teljesítményátalakítás, az erősítők és a fűtők gyakran nagy teljesítmény ellenállást igényelnek. Általában a nagy teljesítményű ellenállások olyan ellenállások, amelyek 1 wattos vagy nagyobb terhelésre vannak besorolva, és a kilowatt tartományban vannak.

Teljesítményellenállás alapjai

Az ellenállás teljesítménye határozza meg, hogy az ellenállás mennyi energiát képes kezelni az ellenállás előtt, mielőtt az ellenállás folyamatos károsodást szenvedne. Az ellenállás által eloszlatott teljesítmény könnyen megtalálható a Joule első törvénye, a Power = Voltage x Current ^ 2 segítségével. Az ellenállás által elvezetett teljesítmény hővé alakul, és növeli az ellenállás hőmérsékletét. Az ellenállás hőmérséklete addig folytatódik, amíg el nem éri azt a pontot, ahol a levegőben, az áramköri lapon és a környező környezetben elszivárgott hő eléri a keletkező hőmennyiséget. Az ellenállás alacsony hőmérsékletének megtartása megakadályozza az ellenállás károsodását, és hagyja, hogy a nagyobb áramok leálljanak vagy károsodjanak. A névleges teljesítmény és a hõmérséklet feletti teljesítmény ellenállás üzemeltetése súlyos következményekkel járhat, beleértve az ellenállási érték eltolódását, az üzemi élettartam csökkenését, a nyitott áramkört vagy olyan magas hõmérsékleteket, amelyek ellen az ellenállás tûzhat, vagy a környezõ anyagokat tûzheti el. Ezeknek a meghibásodási módoknak a elkerülése érdekében a teljesítményellenállásokat a várható üzemi körülmények alapján gyakran csökkentik.

A teljesítményellenállások általában nagyobbak, mint az alacsonyabb teljesítményű ellenállók. A megnövelt méret segít a hő eloszlatásában, és gyakran alkalmazható a hűtőbordák szerelési lehetőségeinek biztosítására. A nagy teljesítmény ellenállások gyakran rendelkezésre állnak égésgátló csomagolásban is, ezzel csökkentve a veszélyes üzemzavar kockázatát.

Teljesítményellenállás leeresztése

A teljesítményellenállások teljesítményértékét 25 ° C-on határozzák meg. Mivel a teljesítményellenállás hõmérséklete 25 ° C fölé emelkedik, az ellenállás által biztonsággal kezelendõ teljesítmény csökkenni kezd. A várt üzemi körülményekhez való alkalmazkodás érdekében a gyártók értékelő táblázatot mutatnak be, amely megmutatja, hogy az ellenállás mennyi energiát képes kezelni, mivel az ellenállás hőmérséklete megemelkedik. Mivel a 25 ° C tipikus helyiséghőmérséklet, és az energiaellenállás által felszabadított teljesítmény hőt generál, a teljesítmény-ellenállás a névleges teljesítményszintjén gyakran nagyon nehéz. Az ellenállás-gyártók üzemi hőmérsékletének hatására a teljesítménygátló görbe segít a tervezőknek a való világ korlátozásaihoz való igazításában. A legjobb, ha az energiaellátási görbét iránymutatásként használjuk, és a javasolt működési területen belül maradunk. Az ellenállás minden típusának eltérő derating görbéje és különböző maximális működési tűrései vannak.

Számos külső tényező befolyásolhatja egy ellenállás teljesítménycsillapítási görbéjét. A kényszerített levegőhűtés, a hűtőborda vagy a jobb komponens rögzítése az ellenállás által előidézett hő eloszlatásához segít egy ellenállásnak nagyobb teljesítményt nyújtani és alacsonyabb hőmérsékletet fenntartani. Ugyanakkor más tényezők is hűtik a hűtést, például a környezeti környezetben keletkező hő, a közeli hőtermelő komponensek és a környezeti tényezők, például a páratartalom és a magasság.

Nagy teljesítményű ellenállások típusai

Számos nagy teljesítményű ellenállás áll rendelkezésre a piacon. Minden típusú ellenállás különböző lehetőségeket kínál különböző alkalmazásokhoz . A huzalos ellenállások gyakoriak és számos alakban rendelkezésre állnak, felületi tartóból, sugárirányú, tengelyirányú és alvázszerkezetből optimális hőelvezetésre. Nem induktív huzal ellenállások is rendelkezésre állnak a nagy impulzusú teljesítményű alkalmazásokhoz. A nagyon nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, például a dinamikus fékezéshez, a fűtőelemekhez használt nikkelhuzal ellenállások is jó megoldások, különösen akkor, ha a terhelés várhatóan több százezer watt lesz.

Form Factors