Amit tudni kell
- A teljesítményellenállásokat az elektronikában használják az energia disszipációjára az áramáramlás és a feszültség szabályozásával.
- Az ellenállás névleges teljesítménye határozza meg, hogy egy ellenállás mekkora teljesítményt képes biztonságosan kezelni, mielőtt tartós károsodást szenvedne.
- A legtöbb elektronikai alkalmazás kis teljesítményű ellenállást használ, jellemzően 1/8 watt vagy kevesebb. A nagy teljesítményű ellenállások 1 watt vagy jobb névleges teljesítményűek, beleértve a kilowatt tartományt is.
Ez a cikk elmagyarázza ezeknek az ellenállásoknak a működését, és bemutatja a különféle típusú ellenállásokat.
A teljesítmény-ellenállás alapjai
Az ellenállás által disszipált teljesítmény a Joule-féle első törvény alapján (teljesítmény=feszültség x áram) határozható meg. A disszipált teljesítmény hővé alakul, és növeli az ellenállás hőmérsékletét. Az ellenállás hőmérséklete addig emelkedik, amíg el nem éri azt a pontot, ahol a levegőben, az áramköri lapon és a környező környezetben eloszlatott hő egyensúlyba hozza a keletkező hőt.
A szükséges teljesítménytől függően egy eszköznek nagy teljesítményű ellenállásra lehet szüksége a túlmelegedés elkerülése érdekében. Az ellenállás hőmérsékletének alacsonyan tartása szükséges a nagyobb áramok leromlás vagy károsodás nélküli kezelésére.
A teljesítmény-ellenállás névleges teljesítménye és hőmérséklete feletti működtetése súlyos következményekkel járhat, beleértve az ellenállás értékének eltolódását, az élettartam csökkenését, az áramkörök megszakadását vagy az elektromos tüzet. Az ilyen meghibásodások elkerülése érdekében a teljesítmény-ellenállásokat gyakran a várható működési feltételek alapján csökkentik.
A teljesítmény-ellenállások általában nagyobbak, mint társaik. A megnövelt méret segít a hő elvezetésében, és gyakran használják hűtőbordák felszerelési lehetőségeinek biztosítására. A nagy teljesítményű ellenállások égésgátló kiszerelésben is kaphatók, hogy csökkentsék a veszélyes meghibásodások kockázatát.
Bottom Line
A legtöbb elektronikai alkalmazás kis teljesítményű ellenállást használ, jellemzően 1/8 watt vagy kevesebb. Az olyan alkalmazások azonban, mint a tápegységek, a dinamikus fékek, a teljesítményátalakítás, az erősítők és a fűtőberendezések, gyakran nagy teljesítményű ellenállásokat igényelnek. Általában a nagy teljesítményű ellenállások névleges teljesítménye 1 watt vagy nagyobb. Néhány a kilowatt tartományban elérhető.
Tápfeszültség-ellenállás csökkentése
A teljesítmény-ellenállások névleges teljesítménye 25 C-os hőmérsékleten van megadva. Ahogy a teljesítmény-ellenállás hőmérséklete 25 C fölé emelkedik, az ellenállás által biztonságosan kezelhető teljesítmény csökkenni kezd. A várható üzemi feltételekhez való igazodás érdekében a gyártók egy leértékelési táblázatot adnak meg. Ez a leértékelési diagram azt mutatja, hogy az ellenállás mekkora teljesítményt képes kezelni, ha az ellenállás hőmérséklete emelkedik.
Mivel 25 C a tipikus szobahőmérséklet, és a teljesítmény-ellenállás által disszipált teljesítmény hőt termel, a teljesítmény-ellenállást a névleges teljesítményszinten működtetni gyakran nehéz. Az ellenállás üzemi hőmérsékletének hatásának figyelembe vétele érdekében a gyártók teljesítménycsökkentési görbét készítenek, amely segít a tervezőknek alkalmazkodni a valós korlátokhoz. A legjobb, ha a teljesítménycsökkentési görbét használja iránymutatásként, és a javasolt működési területen belül marad. Minden típusú ellenállásnak más a leértékelési görbéje és eltérő a maximális működési tűrése.
Számos külső tényező befolyásolhatja az ellenállás teljesítménycsökkentési görbéjét. A kényszerített léghűtés, a hűtőborda vagy egy jobb alkatrésztartó hozzáadása az ellenállás által termelt hő elvezetéséhez lehetővé teszi, hogy nagyobb teljesítményt tudjon kezelni és alacsonyabb hőmérsékletet tartson fenn. A hűtés ellen azonban más tényezők is hatnak, mint például a burkolat, amely megtartja a környezeti környezetben keletkező hőt, a közeli hőtermelő alkatrészek, valamint a környezeti tényezők, például a páratartalom és a tengerszint feletti magasság.
A nagy teljesítményű ellenállások típusai
Minden típusú teljesítmény-ellenállás különböző képességeket kínál a különböző ellenállás-alkalmazásokhoz. A huzalellenállások például különféle formájúak, beleértve a felületre szerelhető, radiális, axiális és alvázra szerelhető kialakításokat az optimális hőelvezetés érdekében. A nagy impulzusteljesítményű alkalmazásokhoz nem induktív huzalellenállások is rendelkezésre állnak. Nagyon nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, például dinamikus fékezéshez, a nikróm huzalellenállások ideálisak, különösen akkor, ha a terhelés várhatóan több száz vagy több ezer watt lesz. A nikróm huzalellenállások fűtőelemként is használhatók.
Az ellenállások gyakori típusai a következők:
- Huzalos ellenállások
- Cement ellenállások
- Filmellenállások
- Metálfilm
- Szén kompozit
- Nikróm huzal
A különböző típusú ellenállások különböző formájúak lehetnek, például:
- DPAK ellenállások
- Alvázra szerelhető ellenállások
- Radiális (álló) ellenállások
- Axiális ellenállások
- Felületre szerelhető ellenállások
- Átmenő lyukellenállások
