Što treba znati
- Otpornici snage koriste se u elektronici za rasipanje energije kontroliranjem protoka struje i napona.
- Ocjena snage otpornika definira koliko snage otpornik može sigurno podnijeti prije nego počne trpiti trajna oštećenja.
- Većina elektroničkih aplikacija koristi otpornike male snage, obično 1/8 vata ili manje. Otpornici velike snage ocijenjeni su na 1 vat ili više, uključujući raspon kilovata.
Ovaj članak objašnjava kako ti otpornici rade i uključuje pogled na razne vrste otpornika.
Osnove otpornika snage
Snaga koju rasipa otpornik može se pronaći pomoću prvog Jouleovog zakona (snaga=napon x struja). Rasipana snaga se pretvara u toplinu i povećava temperaturu otpornika. Temperatura otpornika nastavlja rasti sve dok ne dosegne točku u kojoj toplina raspršena kroz zrak, tiskanu ploču i okolni okoliš uravnotežuje generiranu toplinu.
Ovisno o potrebnoj snazi, uređaj može trebati otpornik velike snage kako bi se spriječilo pregrijavanje. Održavanje niske temperature otpornika je neophodno za rukovanje većim strujama bez degradacije ili oštećenja.
Rad otpornika snage iznad njegove nazivne snage i temperature može rezultirati ozbiljnim posljedicama, uključujući pomake u vrijednosti otpora, smanjen radni vijek, otvorene krugove ili električne požare. Kako bi se izbjegli takvi kvarovi, otpornici snage često se smanjuju na temelju očekivanih radnih uvjeta.
Otpornici snage obično su veći od svojih komponenata. Povećana veličina pomaže u odvođenju topline i često se koristi za pružanje mogućnosti montaže hladnjaka. Otpornici velike snage također su dostupni u pakiranjima otpornim na plamen kako bi se smanjio rizik od opasnog kvara.
Donja crta
Većina elektroničkih aplikacija koristi otpornike male snage, obično 1/8 vata ili manje. Međutim, aplikacije poput izvora napajanja, dinamičkih kočnica, pretvorbe energije, pojačala i grijača često zahtijevaju otpornike velike snage. Općenito, otpornici velike snage imaju nazivnu snagu od 1 vat ili više. Neki su dostupni u rasponu kilovata.
Smanjenje otpornika snage
Oznaka snage otpornika snage navedena je na temperaturi od 25 C. Kako se temperatura otpornika snage penje iznad 25 C, snaga koju otpornik može sigurno podnijeti počinje padati. Kako bi se prilagodili očekivanim radnim uvjetima, proizvođači daju tablicu smanjenja snage. Ova tablica smanjenja snage pokazuje koliko snage otpornik može podnijeti kako temperatura otpornika raste.
Budući da je 25C tipična sobna temperatura, a svaka snaga koju rasipa otpornik snage stvara toplinu, rad otpornika snage na nazivnoj razini snage često je težak. Kako bi uzeli u obzir utjecaj radne temperature otpornika, proizvođači daju krivulju smanjenja snage kako bi pomogli dizajnerima da se prilagode ograničenjima u stvarnom svijetu. Najbolje je koristiti krivulju smanjenja snage kao smjernicu i ostati unutar predloženog radnog područja. Svaki tip otpornika ima različitu krivulju smanjenja snage i različite maksimalne radne tolerancije.
Nekoliko vanjskih čimbenika može utjecati na krivulju smanjenja snage otpornika. Dodavanje prisilnog zračnog hlađenja, hladnjaka ili boljeg nosača komponente koji pomaže u raspršivanju topline koju stvara otpornik omogućuje mu više snage i održavanje niže temperature. Međutim, drugi čimbenici djeluju protiv hlađenja, kao što je kućište koje zadržava toplinu koja se stvara u okolini, komponente koje generiraju toplinu u blizini i čimbenici okoliša kao što su vlaga i nadmorska visina.
Vrste otpornika velike snage
Svaka vrsta otpornika snage nudi različite mogućnosti za različite primjene otpornika. Žičani otpornici, na primjer, dolaze u različitim faktorima oblika, uključujući dizajne za površinsku montažu, radijalne, aksijalne i dizajne za montažu na šasiju za optimalnu disipaciju topline. Neinduktivni žičani otpornici također su dostupni za aplikacije s visokom pulsnom snagom. Za aplikacije vrlo velike snage, kao što je dinamičko kočenje, otpornici od nikromne žice su idealni, posebno kada se očekuje da će opterećenje biti stotine ili tisuće vata. Otpornici od nikromirane žice također se mogu koristiti kao grijaći elementi.
Uobičajene vrste otpornika uključuju:
- Žičani otpornici
- Cementni otpornici
- Film otpornici
- Metalna folija
- Ugljični kompozit
- nikromirana žica
Različite vrste otpornika mogu doći u različitim faktorima oblika kao što su:
- DPAK otpornici
- Otpornici za montiranje na šasiju
- Radijalni (stojeći) otpornici
- Aksijalni otpornici
- otpornici za površinsku montažu
- Otpornici s otvorom
