категории: Препоръчани статии » Практическа електроника
Брой преглеждания: 23739
Коментари към статията: 0

Мощност на резистора: обозначение на диаграмата, как да увеличите какво да правите, ако няма подходящо

 

В схемите на електронното оборудване един от най-често срещаните елементи е резистор, другото му име е съпротива. Той има редица характеристики, сред които има сила. В тази статия ще говорим за резистори, какво да правите, ако нямате елемент, който е подходящ за захранване и защо те изгарят.

Мощен резистор

Характеристики на резистора

1. Основният параметър на резистора е номиналното съпротивление.

2. Вторият параметър, чрез който е избран, е максималното (или крайното) разсейване на мощността.

3. Температурен коефициент на съпротивление - описва колко устойчивост се променя, когато температурата му се промени с 1 градус по Целзий.

4. Допустимо отклонение от номиналната стойност. Обикновено разсейването на параметрите на резистора от един, деклариран в диапазона 5-10%, зависи от GOST или техническите спецификации, за които се произвежда, има точни резистори с отклонение до 1%, обикновено струват повече.

5. Максималното работно напрежение зависи от дизайна на елемента.В домакински електрически уреди с захранващо напрежение 220V могат да се използват почти всякакви резистори.

6. Характеристики на шума.

7. Максимална температура на околната среда. Това е такава температура, която може да бъде, когато достигне максималното разсейване на мощността на самия резистор. Ще поговорим за това по-подробно по-късно.

8. Влага и устойчивост на топлина.

Има още две характеристики, за които начинаещите най-често не знаят, са:

1. Лъжлива индуктивност.

2. Лъжлив капацитет.

И двата параметъра зависят от типа и конструктивните характеристики на резистора. Индуктивност има във всеки проводник, въпросът е в неговата величина. Типичните стойности на паразитни индуктивности и капацитети са безсмислени. При проектирането и ремонта на високочестотни устройства трябва да се имат предвид фалшивите компоненти.

При ниски честоти (например в обхвата на звука до 20 kHz) те не оказват значително влияние върху работата на веригата. При високочестотните устройства, с работни честоти от стотици хиляди и над херца, дори местоположението на пистите на платката и формата им оказват значително влияние.

Резистори на дъска

Мощен резистор

От курса на физиката мнозина помнят формулата за мощност за електричество, това са:P = U * I

От това следва, че линейно зависи от тока и напрежението. Токът през резистора зависи от неговото съпротивление и напрежението, приложено към него, тоест:

I = U / R

Спадът на напрежението през резистора (колко напрежение остава на неговите клеми от прилаганото към веригата, в която е инсталиран) също зависи от тока и съпротивлението:

I = U / R

Сега обясняваме с прости думи каква е силата на резистора и къде се разпределя.

Всеки метал има собствена специфична устойчивост; това е такава стойност, която зависи от структурата на самия метал. Когато носители на заряд (в нашия случай електрони), под въздействието на електрически ток текат през проводник, те се сблъскват с частиците, от които се състои металът.

В резултат на тези сблъсъци потокът от ток е възпрепятстван. Ако е много обобщено, се оказва, че колкото по-плътна е металната конструкция, толкова по-трудно е да тече токът (толкова по-голямо е съпротивлението).

Снимката показва пример за кристална решетка, за по-голяма яснота.

Пример за кристална решетка

Тези сблъсъци генерират топлина. Това може да си представите, сякаш минавате през тълпа (голяма съпротива), къде ви тласкат или ако вървите по празен коридор, където се потите по-силно?

Същото се случва и с метал. Мощността се отделя като топлина. В някои случаи това е лошо, тъй като ефективността на устройството е намалена.В други ситуации това е полезно свойство например в работата на нагревателни елементи, В лампите с нажежаема жичка, поради своята устойчивост, спиралата се нагрява до ярък блясък.



Но как се отнася това към резисторите?

Факт е, че резисторите се използват за ограничаване на тока при подаване на всякакви устройства или елементи на веригата или за задаване на режимите на работа на полупроводникови устройства. Описахме го в статия за биполярни транзистори, От формулата по-горе ще стане ясно, че токът е намален поради намаляване на напрежението. Може да се каже, че прекомерното напрежение изгаря под формата на топлина върху резистора, докато мощността се счита по същата формула като общата мощност:

P = U * I

Тук U е броят на волтите, "изгорени" на резистора, а I е токът, който протича през него.

Генерирането на топлина върху резистора се обяснява със закона на Джоул-Ленц, който свързва количеството топлина, отделяна с тока и съпротивлението. Колкото по-голяма е първата или втората, толкова повече топлина ще се отделя.

За да е удобно от тази формула, като заместваме закона на Ом за част от веригата, се извличат още две формули.

За да определите мощността чрез приложеното напрежение към резистора:

P = (U ^ 2) / R

За да определите мощността чрез тока, протичащ през резистора:

P = (I ^ 2) / R


Малко практика

Например, нека да определим колко мощност се разпределя на 1-омов резистор, свързан към източник на напрежение 12V.

Първо, нека изчислим тока във веригата:

I = 12/1 = 12A

Сега мощност според класическата формула:

P = 12 * 12 = 144 вата.

Едно действие в изчисленията може да се избегне, ако използвате горните формули, нека проверим това:

P = 12 ^ 2/1 = 144/1 = 144 W.

Всичко се вписва заедно. Резисторът ще генерира топлина с мощност 144W. Това са условни стойности, взети като пример. На практика няма да намерите такива резистори в електронното оборудване, с изключение на големите съпротивления за регулиране на двигатели с постоянен ток или стартиране на мощни синхронни машини в асинхронен режим.


Какви са резисторите и как са посочени на диаграмата

Броят на резисторните мощности е стандартен: 0,05 (0,62) - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 5

Това са типични стойности на обикновени резистори, има и големи стойности или други стойности. Но тази серия е най-често срещаната. При сглобяване на електроника се използва електрическа верига с поредния номер на елементите. Номиналното съпротивление е посочено по-рядко, а номиналното съпротивление и мощността са посочени още по-рядко.

За бързо определяне на мощността на резистора във веригата са въведени съответните UGO (графични конвенции) съгласно GOST. Появата на такива обозначения и тяхното тълкуване са представени в таблицата по-долу.

Условни референтни резистори във веригите

По принцип тези данни, както и името на конкретен тип резистор, са посочени в списъка с елементи, разрешеният допуск в% също е посочен там.

Външно те се различават по размер, колкото по-мощен е елементът, толкова по-голям е неговият размер. По-голям размер увеличава площта на топлообмен на резистора с околната среда. Следователно топлината, която се отделя, когато токът преминава през съпротивлението, бързо се дава на въздух (ако околната среда е въздушна).

Това означава, че резисторът може да се нагрява с повече мощност (да отделя определено количество топлина за единица време). Когато температурата на съпротивление достигне определено ниво, външният слой с маркировката започва да изгаря, тогава резистивният слой (филм, тел или нещо друго) изгаря.

За да прецените колко резистор може да се нагрее, разгледайте нагревателната намотка на разглобен мощен резистор (повече от 5 W) в керамичен корпус.

Как да резистор

В характеристиките имаше такъв параметър като допустимата температура на околната среда. Той е посочен за правилния избор на елемента. Факт е, че тъй като силата на резистора е ограничена от способността да предава топлина и в същото време не да прегрява, а да предава топлина, т.е.охлаждането на елемента чрез конвекция или принудителен въздушен поток трябва да бъде възможно най-голяма разликата в температурата на елемента и околната среда.

Следователно, ако елементът е твърде горещ около елемента, той бързо ще се нагрее и изгори, дори ако електрическата мощност върху него е под максималната разсеяна. Нормалната температура е 20-25 градуса по Целзий.

Продължаване на тази тема:

Как да свалим напрежението с резистор

Изчисляване и избор на резистор за светодиода

Изчисляване на разделителя на напрежението върху резисторите

Използването на допълнителни резистори


Ами ако няма резистор с необходимата мощност?

Често срещан проблем при хамовете е липсата на резистор с необходимата мощност. Ако имате по-мощни резистори, отколкото са ви необходими - няма нищо лошо в това, можете да го настроите без колебание. Ако само той се побира по размер. Ако всички налични резистори в мощността са по-малко от необходимото, това вече е проблем.

Всъщност решаването на този въпрос е доста просто. Помнете законите на серията и паралелното свързване на резисторите.

1. При серийно свързване на резистори сумата от спада на напрежението в цялата верига е равна на сумата от капките във всеки от тях. И токът, протичащ през всеки резистор, е равен на общия ток, т.е. ЕДИН ток тече във веригата от последователно свързани елементи, но РАЗЛИЧНИТЕ напрежения, приложени към всеки от тях, се определят съгласно закона на Ом за секцията на веригата (виж по-горе) Utotal = U1 + U2 + U3

2. При паралелно свързване на резистори падането на всички напрежения е равно, а токът, който протича във всеки от клоните, е обратно пропорционален на съпротивлението на клона. Общият ток на веригата от паралелно свързани резистори е равен на сумата от токовете на всеки от клоните.

Тази снимка показва всичко по-горе, в удобна форма за запомняне.

Серия и паралелно свързване на резистори

И така, както при серийно свързване на резистори, напрежението върху всеки от тях намалява, а при паралелно свързване токът, тогава ако P = U * I

Мощността, разпределена на всеки от тях, съответно ще намалее.

Следователно, ако нямате резистор от 100 ома до 1 W, почти винаги можете да го замените с 2 50 ома и 0,5 W резистори, свързани последователно, или 2 200 ома и 0,5 W резистори, свързани паралелно.

Пример за подмяна на резистор

Току-що написах „ВИНАГИ ВИНАГИ“. Факт е, че не всички резистори носят ударни токове еднакво добре, например в някои вериги, свързани със заряда на големи кондензатори, в началния момент от време те прехвърлят голям ударен товар, което може да повреди резистивния му слой. Такива пакети трябва да се проверяват на практика или чрез дълги изчисления и четене на техническа документация и спецификации за резистори, което почти никога и никой не прави.

Електронни резистори

заключение

Мощността на резистор е не по-малко важна от номиналното му съпротивление. Ако не обърнете внимание на избора на съпротивления, от които се нуждаете от мощност, тогава те ще изгорят и ще се нагреят, което е лошо във всяка схема.

Когато ремонтирате оборудване, особено китайско, в никакъв случай не се опитвайте да поставите резистори с по-ниска мощност, по-добре е да поставите с марж, ако има такава възможност да го поставите по размер на дъската.

За стабилна и надеждна работа на електронното устройство трябва да изберете мощността, поне с марж от половината от очакваното, или по-добре, 2 пъти повече. Това означава, че ако според изчисленията на резистора се разпредели 0,9-1 W, тогава мощността на резистора или тяхното сглобяване трябва да бъде не по-малка от 1,5-2 W.

Вижте също на electrohomepro.com:

  • Разделител на напрежението за резистори, кондензатори и индуктори
  • Методи за свързване на приемници на електрическа енергия
  • За резисторите за начинаещите да правят електроника
  • Площта на напречното сечение на проводници и кабели, в зависимост от силата на тока, изчислението е необходимо ...
  • Основи на електротехниката за любителите на компютърните модели

  •