Strømmotstander - Elektronikkdeler og -funksjoner

De fleste elektronikkapplikasjoner bruker lavt motstand, vanligvis en 1/8 watt eller mindre. Imidlertid krever applikasjoner som strømforsyninger, dynamiske bremser, kraftkonvertering, forsterkere og varmeovner ofte høye motstandsegenskaper. Generelt er høy motstand motstander som er klassifisert for 1 watt eller større belastninger og er tilgjengelige i kilowatt-serien.

Strømmotstand Basics

Strømkvaliteten på en motstand definerer hvor mye strøm en motstand kan håndtere sikkert før motstanden begynner å lide permanent skade. Strømmen forsvunnet av en motstand finner du enkelt ved hjelp av Joules første lov, Strøm = Spenning x Strøm. Strømmen som spres av motstanden, omdannes til varme og øker motstandens temperatur. Temperaturen på en motstand vil fortsette å klatre til den når et punkt der varmen som spres gjennom luften, kretskortet og omgivelsene balanserer den genererte varmen. Å holde temperaturen på en motstand lav vil unngå skade på motstanden og la den håndtere større strømmer uten nedbrytning eller skade. Hvis du bruker en motstand over dens nominelle effekt og temperatur, kan det føre til alvorlige konsekvenser, inkludert et skifte i motstandsverdi, reduksjon i levetid, åpen krets eller temperaturer som er så høy at motstanden kan brenne eller fange omgivende materialer i brann. For å unngå disse feilmodusene, blir strømmotstandene ofte utelatt basert på forventede driftsforhold.

Kraftmotstandene er vanligvis større enn sine lavere motordeler. Den økte størrelsen bidrar til å spre varme og brukes ofte til å gi monteringsalternativer for kjølebatterier. Høye motstandsegenskaper er også ofte tilgjengelige i flammehemmende pakker for å redusere risikoen for farefeil.

Strømmotstand Derating

Strømmotstandenes effektmåling er spesifisert ved en temperatur på 25C. Når temperaturen på en motstand stiger over 25C, begynner kraften som motstanden håndterer sikkerheten å falle. For å justere for de forventede driftsforholdene, gir produsentene et avledningsdiagram som viser hvor mye strøm motstanden kan håndtere når temperaturen på motstanden går opp. Siden 25C er en typisk romtemperatur, og hvilken som helst strøm som blir spalt av en motstandskraft genererer varme, er det ofte svært vanskelig å kjøre en motstand ved sitt nominelle effektnivå. For å redegjøre for virkningen av driftstemperaturen til motstandsprodusentene, sørger en strømgjennomføringskurve for å hjelpe designere til å justere for virkelige begrensninger. Det er best å bruke strømstyrkekurven som en retningslinje og holde seg godt innenfor det foreslåtte driftsområdet. Hver type motstand vil ha en annen deratingskurve og forskjellige maksimale driftstoleranser.

Flere eksterne faktorer kan påvirke strømstyrken av en motstand. Hvis du legger til trykkluftkjøling, en heatsink eller en bedre komponentfeste for å hjelpe til med å fordampe varmen som genereres av motstanden, vil en motstand håndtere mer strøm og opprettholde en lavere temperatur. Imidlertid virker andre faktorer mot kjøling, slik som kabinettet som holder varmen som genereres i omgivelsene, nærliggende varmegenererende komponenter og miljøfaktorer som fuktighet og høyde.

Typer av høyspenningsmotstandere

Flere typer høykraftmotstander er tilgjengelig på markedet. Hver type motstand tilbyr forskjellige muligheter for forskjellige applikasjoner. Wirewound motstander er vanlige og er tilgjengelige i en rekke formfaktorer, fra overflatefeste, radial, aksial og i chassis mount design for optimal varmespredning. Ikke-induktive wirewound motstander er også tilgjengelig for høy pulserende kraft applikasjoner. For meget kraftige applikasjoner, som for eksempel dynamisk bremsing, nichrome wire motstander, også brukt som varmeelementer, er gode alternativer, spesielt når belastningen forventes å være hundrevis til tusenvis av watt.