Què cal saber
- Les resistències de potència s'utilitzen en electrònica per dissipar energia controlant el flux de corrent i la tensió.
- La potència nominal d'una resistència defineix quanta potència pot gestionar una resistència de manera segura abans que comenci a patir danys permanents.
- La majoria d'aplicacions electròniques utilitzen resistències de baixa potència, normalment d'1/8 de watt o menys. Les resistències d' alta potència tenen una capacitat d'1 watt o millor, inclòs el rang de quilowatts.
Aquest article explica com funcionen aquestes resistències i inclou una ullada a diversos tipus de resistències.
Nocions bàsiques de resistències de potència
La potència dissipada per una resistència es pot trobar utilitzant la primera llei de Joule (potència=voltatge x corrent). La potència dissipada es converteix en calor i augmenta la temperatura de la resistència. La temperatura d'una resistència continua augmentant fins que arriba a un punt on la calor dissipada a través de l'aire, la placa de circuit i l'entorn que l'envolta equilibra la calor generada.
Depenent de la potència requerida, un dispositiu pot necessitar una resistència d' alta potència per evitar el sobreescalfament. Mantenir la temperatura d'una resistència baixa és necessari per manejar corrents més grans sense degradació ni danys.
Fer funcionar una resistència de potència per sobre de la seva potència i temperatura nominals pot tenir conseqüències greus, com ara canvis en el valor de la resistència, reducció de la vida útil, circuits oberts o incendis elèctrics. Per evitar aquests errors, les resistències de potència sovint es redueixen en funció de les condicions de funcionament esperades.
Les resistències de potència solen ser més grans que els components dels seus homòlegs. La mida augmentada ajuda a dissipar la calor i sovint s'utilitza per oferir opcions de muntatge per als dissipadors de calor. Les resistències d' alta potència també estan disponibles en paquets ignífugs per reduir el risc d'una situació de fallada perillosa.
Conclusió
La majoria d'aplicacions electròniques utilitzen resistències de baixa potència, normalment d'1/8 de watt o menys. Tanmateix, aplicacions com fonts d'alimentació, frens dinàmics, conversió d'energia, amplificadors i escalfadors sovint exigeixen resistències d' alta potència. En general, les resistències d' alta potència tenen una capacitat d'1 watt o més. Alguns estan disponibles en el rang de quilowatts.
Reducció de la resistència de potència
La potència nominal de les resistències de potència s'especifica a una temperatura de 25ºC. A mesura que la temperatura d'una resistència de potència puja per sobre dels 25 ºC, la potència que la resistència pot gestionar amb seguretat comença a baixar. Per ajustar-se a les condicions de funcionament esperades, els fabricants proporcionen un gràfic de reducció. Aquest gràfic de reducció mostra quanta potència pot suportar la resistència a mesura que augmenta la temperatura de la resistència.
Com que 25ºC és la temperatura ambient típica i qualsevol potència dissipada per una resistència de potència genera calor, sovint és difícil fer funcionar una resistència de potència al seu nivell de potència nominal. Per tenir en compte l'impacte de la temperatura de funcionament de la resistència, els fabricants proporcionen una corba de reducció de potència per ajudar els dissenyadors a ajustar-se a les limitacions del món real. El millor és utilitzar la corba de reducció de potència com a guia i mantenir-se dins de l'àrea d'operació suggerida. Cada tipus de resistència té una corba de reducció diferent i diferents toleràncies màximes de funcionament.
Diversos factors externs poden afectar la corba de reducció de potència d'una resistència. Afegir refrigeració per aire forçat, un dissipador de calor o un millor suport de components per ajudar a dissipar la calor generada per la resistència li permet gestionar més potència i mantenir una temperatura més baixa. No obstant això, altres factors funcionen contra la refrigeració, com ara el tancament que manté la calor generada a l'entorn ambiental, components propers que generen calor i factors ambientals com la humitat i l' altitud.
Tipus de resistències d' alta potència
Cada tipus de resistència de potència ofereix diferents capacitats per a diferents aplicacions de resistència. Les resistències bobinades, per exemple, tenen una varietat de factors de forma, com ara dissenys de muntatge en superfície, radials, axials i de xassís per a una dissipació de calor òptima. Les resistències bobinades no inductives també estan disponibles per a aplicacions de potència d' alt pols. Per a aplicacions de molt alta potència, com ara el frenat dinàmic, les resistències de fil de nicrom són ideals, especialment quan s'espera que la càrrega sigui de centenars o milers de watts. Les resistències de fil de nicrom també es poden utilitzar com a elements de calefacció.
Els tipus habituals de resistències inclouen:
- Resistors bobinades
- Resistors de ciment
- Resistors de pel·lícula
- Película de metall
- Compost de carboni
- Filfer de nicrom
Diferents tipus de resistències poden tenir diversos factors de forma com ara:
- resistències DPAK
- Resistors de muntatge en xassís
- Resistències radials (dempeus)
- Resistències axials
- Resistors de muntatge en superfície
- Resistors de forat pasant
