Jaudas rezistori: elektronikas daļas un funkcijas

Šajā rakstā ir izskaidrots, kā šie rezistori darbojas, un apskatīti dažādi rezistoru veidi.

Jaudas rezistoru pamati

Rezistora izkliedēto jaudu var atrast, izmantojot pirmo Džoula likumu (jauda = spriegums x strāva). Izkliedētā jauda tiek pārvērsta siltumā un palielina rezistora temperatūru. Rezistora temperatūra turpina pieaugt, līdz tā sasniedz punktu, kurā siltums, kas izkliedēts caur gaisu, shēmas plati un apkārtējo vidi, līdzsvaro radīto siltumu.

Atkarībā no nepieciešamās jaudas ierīcei var būt nepieciešams lieljaudas rezistors, lai novērstu pārkaršanu. Zema rezistora temperatūra ir nepieciešama, lai apstrādātu lielāku strāvu bez degradācijas vai bojājumiem.

Jaudas rezistora darbība virs nominālās jaudas un temperatūras var izraisīt nopietnas sekas, tostarp pretestības vērtības izmaiņas, samazinātu darbības laiku, atvērtas ķēdes vai elektriskus ugunsgrēkus. Lai izvairītos no šādām kļūmēm, jaudas rezistori bieži tiek samazināti, pamatojoties uz paredzamajiem darbības apstākļiem.

Jaudas rezistori parasti ir lielāki nekā to ekvivalenti komponenti. Palielināts izmērs palīdz izkliedēt siltumu, un to bieži izmanto, lai nodrošinātu montāžas iespējas radiatori. Lieljaudas rezistori ir pieejami arī liesmu slāpējošās pakotnēs, lai samazinātu bīstamas atteices risku.

Lieljaudas vs. Mazjaudas rezistori

Lielākajā daļā elektronikas lietojumprogrammu tiek izmantoti mazjaudas rezistori, parasti 1/8 vatu vai mazāk. Tomēr tādām lietojumprogrammām kā barošanas avoti, dinamiskās bremzes, jaudas pārveidošana, pastiprinātāji un sildītāji bieži vien ir nepieciešami lieljaudas rezistori. Parasti lieljaudas rezistori tiek novērtēti ar 1 vatu vai lielāku. Daži no tiem ir pieejami kilovatu diapazonā.

Jaudas rezistoru samazināšanās

Jaudas rezistoru jauda ir norādīta 25C temperatūrā. Jaudas rezistora temperatūrai paaugstinoties virs 25C, jauda, ​​ko rezistors var droši izturēt, sāk kristies. Lai pielāgotos paredzamajiem ekspluatācijas apstākļiem, ražotāji nodrošina novērtējuma diagrammu. Šī samazināšanas diagramma parāda, cik lielu jaudu var izturēt rezistors, paaugstinoties rezistora temperatūrai.

Tā kā 25 C ir tipiskā istabas temperatūra, un jebkura jaudas rezistora izkliedētā jauda rada siltumu, jaudas rezistoru darbināt ar tā nominālo jaudu bieži ir grūti. Lai ņemtu vērā rezistora darbības temperatūras ietekmi, ražotāji nodrošina jaudas samazināšanas līkni, lai palīdzētu dizaineriem pielāgoties reālajiem ierobežojumiem. Vislabāk ir izmantot jaudas samazināšanas līkni kā vadlīniju un palikt ieteiktajā darbības zonā. Katrs rezistoru veids tam ir atšķirīga pazemināšanas līkne un atšķirīgas maksimālās darbības pielaides.

Vairāki ārēji faktori var ietekmēt rezistora jaudas samazināšanas līkni. Pievienojot piespiedu gaisa dzesēšanu, radiatoru vai labāku komponentu stiprinājumu, lai palīdzētu izkliedēt rezistora radīto siltumu, tas ļauj apstrādāt lielāku jaudu un uzturēt zemāku temperatūru. Tomēr citi faktori darbojas pret dzesēšanu, piemēram, korpuss saglabā siltumu, kas rodas apkārtējā vide, tuvumā esošie siltumu veidojošie komponenti un vides faktori, piemēram, mitrums un augstumā.

Lieljaudas rezistoru veidi

Katrs jaudas rezistoru veids piedāvā dažādas iespējas dažādiem rezistoru lietojumprogrammas. Stiepļu rezistoriem, piemēram, ir dažādi formas faktori, tostarp virsmas stiprinājuma, radiālās, aksiālās un šasijas stiprinājuma konstrukcijas optimālai siltuma izkliedei. Neinduktīvs vadu rezistori ir pieejami arī liela impulsa jaudas lietojumiem. Ļoti lielas jaudas lietojumiem, piemēram, dinamiskai bremzēšanai, nihroma stieples rezistori ir ideāli piemēroti, jo īpaši, ja paredzams, ka slodze būs simtiem vai tūkstošiem vatu. Nihroma stieples rezistorus var izmantot arī kā sildelementus.

Izplatītākie rezistoru veidi ir:

• Stiepļu rezistori
• Cementa rezistori
• Plēves rezistori
• Metāla plēve
• Oglekļa kompozīts
• Nihroma stieple

Dažādiem rezistoru veidiem var būt dažādi formas faktori, piemēram:

• DPAK rezistori
• Šasijas stiprinājuma rezistori
• Radiālie (stāvošie) rezistori
• Aksiālie rezistori
• Virsmas stiprinājuma rezistori
• Caururbuma rezistori