Šta treba znati
- Snažni otpornici se koriste u elektronici za rasipanje energije kontroliranjem strujnog toka i napona.
- Ocjena snage otpornika definira koliko snage otpornik može sigurno podnijeti prije nego što počne da trpi trajno oštećenje.
- Većina elektronskih aplikacija koristi otpornike male snage, obično 1/8 vata ili manje. Otpornici velike snage su ocijenjeni na 1 vat ili bolje, uključujući raspon kilovata.
Ovaj članak objašnjava kako ovi otpornici rade i uključuje pogled na različite tipove otpornika.
Osnove energetskog otpornika
Snaga koju rasipa otpornik može se pronaći pomoću Jouleovog prvog zakona (snaga=napon x struja). Rasipana snaga se pretvara u toplinu i povećava temperaturu otpornika. Temperatura otpornika nastavlja da raste sve dok ne dostigne tačku u kojoj toplota koja se raspršuje kroz vazduh, štampanu ploču i okolno okruženje uravnotežuje generisanu toplotu.
U zavisnosti od potrebne snage, uređaju će možda biti potreban otpornik velike snage kako bi se spriječilo pregrijavanje. Održavanje niske temperature otpornika je neophodno da bi se nosile veće struje bez degradacije ili oštećenja.
Upravljanje strujnim otpornikom iznad njegove nazivne snage i temperature može dovesti do ozbiljnih posljedica, uključujući promjene vrijednosti otpora, smanjen radni vijek, otvorene strujne krugove ili električne požare. Da bi se izbjegli takvi kvarovi, otpornici snage se često smanjuju na osnovu očekivanih radnih uvjeta.
Snažni otpornici su obično veći od svojih komponenata. Povećana veličina pomaže u rasipanju topline i često se koristi za pružanje mogućnosti ugradnje hladnjaka. Otpornici velike snage su također dostupni u paketima otpornim na vatru kako bi se smanjio rizik od opasnog kvara.
Donja linija
Većina elektronskih aplikacija koristi otpornike male snage, obično 1/8 vata ili manje. Međutim, aplikacije kao što su napajanje, dinamičke kočnice, konverzija snage, pojačala i grijači često zahtijevaju otpornike velike snage. Općenito, otpornici velike snage su ocijenjeni na 1 vat ili više. Neki su dostupni u rasponu kilovata.
Smanjenje snage otpornika
Snaga otpornika snage je određena na temperaturi od 25C. Kako se temperatura strujnog otpornika penje iznad 25C, snaga kojom otpornik može bezbedno da podnese počinje da opada. Da bi se prilagodili očekivanim radnim uslovima, proizvođači daju grafikon smanjenja vrednosti. Ovaj dijagram smanjenja vrijednosti pokazuje koliko snage otpornik može podnijeti kako temperatura otpornika raste.
Budući da je 25C tipična sobna temperatura, a svaka snaga koju rasipa strujni otpornik stvara toplinu, pokretanje strujnog otpornika na njegovom nazivnom nivou snage je često teško. Kako bi uzeli u obzir uticaj radne temperature otpornika, proizvođači daju krivu smanjenja snage kako bi pomogli dizajnerima da se prilagode ograničenjima iz stvarnog svijeta. Najbolje je koristiti krivu smanjenja snage kao smjernicu i ostati unutar predloženog radnog područja. Svaki tip otpornika ima drugačiju krivulju smanjenja snage i različite maksimalne radne tolerancije.
Nekoliko vanjskih faktora može utjecati na krivu smanjenja snage otpornika. Dodavanje prisilnog hlađenja zrakom, hladnjaka ili boljeg nosača komponenti kako bi se raspršila toplina koju stvara otpornik omogućava mu da podnese više snage i održava nižu temperaturu. Međutim, drugi faktori djeluju protiv hlađenja, kao što je kućište koje zadržava toplinu proizvedenu u ambijentalnom okruženju, obližnje komponente koje stvaraju toplinu i faktori okoline kao što su vlažnost i nadmorska visina.
Vrste otpornika velike snage
Svaki tip strujnog otpornika nudi različite mogućnosti za različite primjene otpornika. Žičani otpornici, na primjer, dolaze u različitim oblicima, uključujući dizajne za površinsku montažu, radijalne, aksijalne i na kućište za optimalno odvođenje topline. Neinduktivni žičani otpornici su takođe dostupni za aplikacije sa visokom impulsnom snagom. Za aplikacije vrlo velike snage, kao što je dinamičko kočenje, otpornici od nihromske žice su idealni, posebno kada se očekuje da će opterećenje biti stotine ili hiljade vati. Nihrom žičani otpornici se također mogu koristiti kao grijaći elementi.
Uobičajeni tipovi otpornika uključuju:
- Žicani otpornici
- Cementni otpornici
- filmski otpornici
- Metal film
- ugljični kompozit
- Nikromirana žica
Različiti tipovi otpornika mogu biti u različitim oblicima kao što su:
- DPAK otpornici
- otpornici za montažu na šasiju
- Radijalni (stojeći) otpornici
- Aksijalni otpornici
- otpornici za površinsku montažu
- Otpornici kroz rupe
