مقاومات الطاقة: أجزاء ووظائف الإلكترونيات

تشرح هذه المقالة كيفية عمل هذه المقاومات وتتضمن نظرة على مجموعة متنوعة من أنواع المقاومة.

أساسيات مقاومة القدرة

يمكن العثور على الطاقة التي يتبددها المقاوم باستخدام قانون جول الأول (الطاقة = الجهد × التيار). يتم تحويل الطاقة المشتتة إلى حرارة وتزيد من درجة حرارة المقاوم. تستمر درجة حرارة المقاوم في الارتفاع حتى تصل إلى النقطة التي تتبدد فيها الحرارة عبر الهواء ، ولوحة الدائرة ، والبيئة المحيطة توازن الحرارة المتولدة.

اعتمادًا على القوة الكهربائية المطلوبة ، قد يحتاج الجهاز إلى مقاوم عالي الطاقة لمنع ارتفاع درجة الحرارة. يعد الحفاظ على درجة حرارة المقاوم منخفضة أمرًا ضروريًا للتعامل مع التيارات الأكبر دون تدهور أو تلف.

يمكن أن يؤدي تشغيل مقاومة طاقة أعلى من قوتها ودرجة حرارتها المقدرة إلى عواقب وخيمة ، بما في ذلك التحولات في قيمة المقاومة أو تقليل العمر التشغيلي أو الدوائر المفتوحة أو الحرائق الكهربائية. لتجنب مثل هذه الإخفاقات ، غالبًا ما يتم اشتقاق مقاومات الطاقة بناءً على ظروف التشغيل المتوقعة.

عادة ما تكون مقاومات القدرة أكبر من المكونات المقابلة لها. يساعد الحجم المتزايد على تبديد الحرارة وغالبًا ما يستخدم لتوفير خيارات تركيب لـ خافضات حرارة. تتوفر أيضًا مقاومات عالية الطاقة في عبوات مثبطة للهب لتقليل مخاطر حدوث حالة عطل خطير.

قوة عالية مقابل. مقاومات منخفضة الطاقة

تستخدم معظم التطبيقات الإلكترونية مقاومات منخفضة الطاقة ، عادةً 1/8 واط أو أقل. ومع ذلك ، فإن التطبيقات مثل إمدادات الطاقة ، والفرامل الديناميكية ، وتحويل الطاقة ، ومكبرات الصوت ، والسخانات غالبًا ما تتطلب مقاومات عالية الطاقة. بشكل عام ، يتم تصنيف المقاومات عالية القدرة عند 1 واط أو أكثر. بعضها متوفر في نطاق كيلو واط.

ديراتينج المقاوم للطاقة

يتم تحديد تصنيف القوة الكهربائية لمقاومات الطاقة عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. مع ارتفاع درجة حرارة المقاوم للطاقة عن 25 درجة مئوية ، تبدأ الطاقة التي يمكن أن يتعامل معها المقاوم بأمان في الانخفاض. لضبط ظروف التشغيل المتوقعة ، توفر الشركات المصنعة مخططًا للتخفيض. يوضح مخطط خفض الطاقة هذا مقدار الطاقة التي يمكن للمقاوم التعامل معها مع ارتفاع درجة حرارة المقاوم.

نظرًا لأن 25 درجة مئوية هي درجة حرارة الغرفة النموذجية ، وأي طاقة تبددها مقاوم للطاقة تولد الحرارة ، غالبًا ما يكون تشغيل المقاوم عند مستوى الطاقة المقنن أمرًا صعبًا. لحساب تأثير درجة حرارة تشغيل المقاوم ، توفر الشركات المصنعة منحنى خفض الطاقة لمساعدة المصممين على التكيف مع قيود العالم الحقيقي. من الأفضل استخدام منحنى خفض القدرة كمبدأ توجيهي والبقاء ضمن منطقة التشغيل المقترحة. كل نوع المقاوم له منحنى انحراف مختلف وتفاوتات تشغيلية قصوى مختلفة.

يمكن أن تؤثر عدة عوامل خارجية على منحنى خفض القدرة للمقاوم. تسمح إضافة تبريد الهواء القسري ، أو المبدد الحراري ، أو تركيب أفضل للمكونات للمساعدة في تبديد الحرارة الناتجة عن المقاوم ، بالتعامل مع المزيد من الطاقة والحفاظ على درجة حرارة منخفضة. ومع ذلك ، هناك عوامل أخرى تعمل ضد التبريد ، مثل العلبة التي تحافظ على الحرارة المتولدة في البيئة المحيطة ، والمكونات المولدة للحرارة القريبة ، والعوامل البيئية مثل الرطوبة و ارتفاع.

أنواع المقاومات عالية القدرة

يوفر كل نوع من أنواع مقاومات الطاقة إمكانيات مختلفة لمختلف تطبيقات المقاوم. تأتي المقاومات السلكية ، على سبيل المثال ، في مجموعة متنوعة من عوامل الشكل ، بما في ذلك التصميمات المثبتة على السطح ، والشعاعية ، والمحورية ، والتركيب على الهيكل من أجل تبديد الحرارة الأمثل. غير حثي المقاومات السلكية متاحة أيضًا لتطبيقات الطاقة عالية النبض. بالنسبة للتطبيقات عالية الطاقة ، مثل الكبح الديناميكي ، تعتبر مقاومات أسلاك النيتشروم مثالية ، خاصة عندما يُتوقع أن يكون الحمل مئات أو آلاف الواط. يمكن أيضًا استخدام مقاومات أسلاك Nichrome كعناصر تسخين.

تشمل الأنواع الشائعة من المقاومات:

• المقاومات السلكية
• مقاومات الأسمنت
• مقاومات الفيلم
• فيلم معدني
• مركب الكربون
• سلك نيتشروم

قد تأتي أنواع المقاومات المختلفة في عوامل شكل مختلفة مثل:

• مقاومات DPAK
• مقاومات هيكل الشاسيه
• المقاومات الشعاعية (الدائمة)
• المقاومات المحورية
• المقاومات المثبتة على السطح
• المقاومات عبر الفتحة