Resistències de potència - Parts i funcions electròniques

La majoria d'aplicacions electròniques utilitzen resistències de baixa potència, generalment d'1/8 watts o menys. No obstant això, aplicacions com ara fonts d'alimentació, frens dinàmics, conversió de potència, amplificadors i escalfadors sovint requereixen resistències d'alta potència. Generalment, les resistències de gran potència són resistències que tenen una càrrega nominal de 1 watts o més, i estan disponibles en el rang de quilowatts.

Fonaments de resistència d'alimentació

La potència d'una resistència defineix la potència que pot controlar una resistència abans que la resistència comenci a patir danys permanents. La potència dissipada per una resistència es pot trobar fàcilment utilitzant la primera llei de Joule, Potència = Voltatge x Corrent ^ 2. La potència dissipada per la resistència es converteix en calor i augmenta la temperatura de la resistència. La temperatura d'una resistència continuarà escalant fins que arribi a un punt on la calor es dissipi a través de l'aire, la placa de circuit i l'ambient circumdant equilibra la calor generada. Mantenir la temperatura d'una resistència baixa evitarà danyar la resistència i deixar que manegi grans corrents sense degradació ni dany. L'operació d'una resistència de potència per sobre de la seva potència i temperatura nominal pot produir conseqüències greus, incloent un canvi en el valor de resistència, la reducció de la vida útil, el circuit obert o les temperatures tan altes que la resistència pot incendiar-se o atrapar els materials circumdants al foc. Per evitar aquests modes de fallada, les resistències de potència es deriven sovint en funció de les condicions operatives esperades .

Les resistències d'energia solen ser més grans que les seves contraparts d'energia més baixa. L'augment de la mida ajuda a dissipar la calor i sovint s'utilitza per proporcionar opcions de muntatge per a dissipadors de calor. Les resistències d'alta potència també solen estar disponibles en paquets retardants de flama per reduir el risc d'una malaltia perillosa.

Disminució de la resistència de l'energia

El rang de potència de resistències de potència s'especifica a una temperatura de 25C. A mesura que la temperatura d'una resistència de potència puja per sobre de 25C, la potència que la resistència pot controlar amb seguretat comença a baixar. Per ajustar-se a les condicions d'operació esperades, les fabricacions proporcionen un diagrama de degradació que mostra la potència que pot controlar la resistència a mesura que augmenta la temperatura de la resistència. Atès que 25C és una temperatura ambient típica, i qualsevol potència dissipada per una resistència de potència genera calor, executar una resistència de potència en el seu nivell de potència nominal sovint és molt difícil. Per donar compte de l'impacte de la temperatura de funcionament dels fabricants de resistència, es proporciona una corba de derivació de potència per ajudar els dissenyadors a ajustar-se a les limitacions del món real. El millor és utilitzar la corba de deriva de potència com a guia i mantenir-se bé dins de l'àrea de treball suggerida. Cada tipus de resistència tindrà una corba de derivació diferent i diferents toleràncies operatives màximes.

Diversos factors externs poden afectar la corba de deriva de potència d'una resistència. Afegir un refredament d'aire forçat, un disipador de calor o un millor component per ajudar a dissipar la calor generada per la resistència permetrà que un resistor manegi més energia i mantingui una temperatura més baixa. No obstant això, altres factors funcionen contra el refredament, com el recinte mantenint la calor generada en el medi ambient, els components propers a la generació de calor i els factors ambientals com la humitat i l'altitud.

Tipus de resistències d'alta potència

Hi ha diversos tipus de resistències d'alta potència disponibles al mercat. Cada tipus de resistència ofereix diferents capacitats per a diferents aplicacions . Les resistències de cable són comunes i estan disponibles en una gran varietat de factors de forma, des del muntatge de la superfície, radial, axial i en el disseny del muntatge del xassís per a una dissipació òptima de la calor. Les resistències de filferro no inductives també estan disponibles per a aplicacions d'alta potència d'impulsos. Per a aplicacions de molt alta potència, com ara la frenada dinàmica, les resistències de cables níquils, també utilitzades com a elements de calefacció, són bones opcions, especialment quan s'espera que la càrrega sigui de centenars a milers de watts.

Factors de forma