Rezistoriaus galia: žymėjimas diagramoje, kaip padidinti, ką daryti, jei nėra tinkamo

Elektroninės įrangos grandinėse vienas iš labiausiai paplitusių elementų yra rezistorius, kitas jo vardas yra pasipriešinimas. Jis turi daugybę savybių, tarp kurių yra galia. Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie rezistorius, ką daryti, jei neturite tinkamo galios elemento, ir kodėl jie sudega.

Rezistoriaus charakteristikos

1. Pagrindinis rezistoriaus parametras yra nominalioji varža.

2. Antrasis parametras, kuriuo jis pasirenkamas, yra didžiausias (arba didžiausias) galios išsisklaidymas.

3. Temperatūros pasipriešinimo koeficientas - apibūdina, kiek pasipriešinimas keičiasi, kai jo temperatūra keičiasi 1 laipsniu Celsijaus.

4. Leistinas nuokrypis nuo vardinės vertės. Paprastai rezistoriaus parametrų sklaida nuo to, kuris deklaruojamas 5–10% intervale, priklauso nuo GOST arba techninių specifikacijų, kuriems jis gaminamas, yra tikslūs rezistoriai, kurių nuokrypis yra iki 1%, paprastai kainuoja daugiau.

5. Maksimali darbinė įtampa priklauso nuo elemento konstrukcijos. Buitiniuose elektros prietaisuose, kurių maitinimo įtampa yra 220 V, gali būti naudojami beveik bet kokie rezistoriai.

6. Triukšmo charakteristikos.

7. Maksimali aplinkos temperatūra. Tai yra tokia temperatūra, kokia gali būti pasiekus maksimalų paties rezistoriaus galios išsisklaidymą. Apie tai išsamiau kalbėsime vėliau.

8. Atsparumas drėgmei ir karščiui.

Yra dar dvi savybės, apie kurias pradedantieji dažniausiai nežino:

1. Neteisingas induktyvumas.

2. Nelemta talpa.

Abu parametrai priklauso nuo rezistoriaus tipo ir konstrukcijos ypatybių. Induktyvumas turi bet kurį laidininką, klausimas yra jo masto. Tipiškos parazitinių induktyvumų ir talpų vertės neturi prasmės. Projektuojant ir taisant aukšto dažnio įrenginius, reikia atsižvelgti į klaidingus komponentus.

Žemu dažniu (pavyzdžiui, garso diapazone iki 20 kHz) jie nedaro didelės įtakos grandinės veikimui. Aukšto dažnio įrenginiuose, kurių veikimo dažnis yra šimtai tūkstančių ir didesnis nei hercas, didelę įtaką daro net takelių vieta lentoje ir jų forma.

Galios rezistorius

Iš fizikos kurso daugelis prisimena elektros energijos galios formulę:P = U * I

Darytina išvada, kad jis linijiškai priklauso nuo srovės ir įtampos. Srovė per rezistorių priklauso nuo jo varžos ir jam naudojamos įtampos, tai yra:

I = U / R

Įtampos kritimas per rezistorių (kiek įtampos lieka jo gnybtuose nuo tos, kuri buvo pritaikyta grandinei, kurioje jis sumontuotas) taip pat priklauso nuo srovės ir varžos:

I = U / R

Dabar paprastais žodžiais paaiškiname, kokia yra rezistoriaus galia ir kur ji paskirstoma.

Bet kuris metalas turi savo specifinį atsparumą, tai yra vertė, kuri priklauso nuo paties metalo struktūros. Kai įkrovos nešėjai (mūsų atveju, elektronai), veikiami elektros srovės, teka per laidininką, jie susiduria su dalelėmis, iš kurių susideda metalas.

Dėl šių susidūrimų sutrinka srovės tekėjimas. Jei labai apibendrinama, paaiškėja, kad kuo tankesnė metalo konstrukcija, tuo sunkiau srovei tekėti (tuo didesnis pasipriešinimas).

Paveikslėlyje aiškumo dėlei pateiktas krištolo gardelės pavyzdys.

Šie susidūrimai sukelia šilumą. Tai galima įsivaizduoti taip, lyg jūs eitumėte per minią (didelis pasipriešinimas), kur jie jus stumdavo, ar eidami tuščiu koridoriumi, kur stipriau prakaituojate?

Tas pats nutinka ir su metalu. Maitinimas išsiskiria kaip šiluma. Kai kuriais atvejais tai yra blogai, nes sumažėja įrenginio efektyvumas.Kitose situacijose, pavyzdžiui, tai yra naudinga savybė kaitinimo elementų darbe. Kaitinamosiose lempose dėl savo atsparumo spiralė įkaista iki ryškaus švytėjimo.

Bet kaip tai susiję su rezistoriais?

Faktas yra tas, kad rezistoriai yra naudojami apriboti srovę, maitinant bet kokius prietaisus ar grandinės elementus, arba nustatyti puslaidininkinių įtaisų veikimo režimus. Mes aprašėme straipsnyje apie bipolinius tranzistorius. Iš aukščiau pateiktos formulės paaiškės, kad dėl įtampos sumažėjimo srovė sumažėja. Galima sakyti, kad per didelė įtampa perdega dėl rezistoriaus šilumos, o galia laikoma ta pačia formule kaip ir visa galia:

P = U * I

Čia U yra rezistoriuje "sudegintų" voltų skaičius, o aš - srovė, tekanti per ją.

Šilumos susidarymas rezistoriuje paaiškinamas Džoulio-Lenco įstatymu, kuris susieja šilumos kiekį su srove ir pasipriešinimu. Kuo didesnė pirmoji ar antroji, tuo daugiau šilumos bus išleista.

Kad būtų lengviau naudoti šią formulę, pakeitus Ohmo dėsnį grandinės skyriui, gaunamos dar dvi formulės.

Norėdami nustatyti galią per rezistoriui taikomą įtampą:

P = (U ^ 2) / R

Norėdami nustatyti galią per srovę, tekančią per rezistorių:

P = (I ^ 2) / R

Šiek tiek praktikos

Pavyzdžiui, leiskime nustatyti, kiek galios skiriama 1 omo rezistoriui, prijungtam prie 12 V įtampos šaltinio.

Pirmiausia apskaičiuokime srovę grandinėje:

I = 12/1 = 12A

Dabar galia pagal klasikinę formulę:

P = 12 * 12 = 144 vatai.

Vieno veiksmo atliekant skaičiavimus galima išvengti, jei naudosite aukščiau pateiktas formules, patikrinkime tai:

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

Viskas tinka kartu. Rezistorius generuos šilumą, kurios galia yra 144W. Tai yra sąlyginės vertės, paimtos kaip pavyzdys. Praktikoje tokių rezistorių elektroninėje įrangoje nerasite, išskyrus didelius varžus, skirtus nuolatinės srovės varikliams reguliuoti arba galingoms sinchroninėms mašinoms paleisti asinchroniniu režimu.

Kas yra rezistoriai ir kaip jie nurodyti diagramoje

Rezistoriaus talpų skaičius yra standartinis: 0,05 (0,62) - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 5

Tai yra tipiškos įprastų varžų vertės, taip pat yra didelių ar kitų verčių. Tačiau ši serija yra labiausiai paplitusi. Surenkant elektroniką naudojama elektros grandinė, nurodant elementų eilės numerį. Nominalioji varža nurodoma rečiau, o nominalioji varža ir galia nurodoma dar rečiau.

Norint greitai nustatyti rezistoriaus galią grandinėje, pagal GOST buvo įvestos atitinkamos UGO (grafinės konvencijos). Tokių pavadinimų išvaizda ir jų aiškinimas pateikiami žemiau esančioje lentelėje.

Paprastai šie duomenys, taip pat ir tam tikro tipo rezistoriaus pavadinimas yra nurodyti elementų sąraše, ten taip pat nurodomas leistinas nuokrypis%.

Išoriškai jie skiriasi dydžiu, kuo galingesnis elementas, tuo didesnis jo dydis. Didesnis dydis padidina rezistoriaus šilumos mainų plotą su aplinka. Todėl šiluma, kuri išsiskiria, kai srovė praeina per pasipriešinimą, greitai atiduodama orui (jei aplinka yra oras).

Tai reiškia, kad rezistorius gali įkaisti, naudodamas daugiau galios (per tam tikrą laiką išleisti tam tikrą šilumos kiekį). Kai pasipriešinimo temperatūra pasiekia tam tikrą lygį, pirmiausia pradeda išdegti išorinis sluoksnis su žymėjimu, tada išdegia varžinis sluoksnis (plėvelė, viela ar kažkas kita).

Norėdami įvertinti, kiek rezistorius gali įkaisti, pažiūrėkite į išardyto galingo rezistoriaus (daugiau kaip 5 W) kaitinimo ritę keramikos dėkle.

Charakteristikose buvo toks parametras kaip leistina aplinkos temperatūra. Nurodoma teisingam elemento pasirinkimui. Faktas yra tas, kad kadangi rezistoriaus galią riboja galimybė perduoti šilumą ir tuo pačiu neperkaisti, bet perduoti šilumą, t.elemento aušinimas konvekciniu ar priverstiniu oro srautu turėtų būti kiek įmanoma didesnis skirtumas tarp elemento ir aplinkos temperatūros.

Todėl, jei aplink elementą yra per karšta, jis greitai įkaista ir sudegs, net jei jame esanti elektros energija yra mažesnė už maksimalų. Įprasta temperatūra yra 20–25 laipsniai šilumos.

Tęsdama šią temą:

Kaip nuleisti įtampą rezistoriumi

LED rezistoriaus apskaičiavimas ir pasirinkimas

Rezistorių įtampos daliklio apskaičiavimas

Papildomų rezistorių naudojimas

Ką daryti, jei nėra reikiamos galios rezistoriaus?

Dažna kumpių problema yra reikalingos galios rezistoriaus trūkumas. Jei turite galingesnius rezistorius nei jums reikia - nieko blogo, galite jį nustatyti nedvejodami. Jei tik jis tiktų dydžiu. Jei visų galimų rezistorių yra mažiau nei reikia, tai jau yra problema.

Tiesą sakant, išspręsti šį klausimą yra gana paprasta. Prisiminkite rezistorių serijos ir lygiagretaus sujungimo dėsnius.

1. Kai rezistoriai yra sujungti nuosekliai, visos grandinės įtampos kritimų suma yra lygi kiekvieno iš jų lašų sumai. Ir srovė, tekanti per kiekvieną rezistorių, yra lygi bendrajai srovei, t. Iš serijos sujungtų elementų grandinėje teka VIENA srovė, tačiau SKIRTINGI įtampa, taikoma kiekvienam iš jų, nustatoma pagal Ohmo principą grandinės sekcijai (žr. Aukščiau) Utotal = U1 + U2 + U3

2. Esant lygiagrečiam rezistorių sujungimui, kritimas per visas įtampas yra lygus, o kiekvienoje iš šakų tekanti srovė yra atvirkščiai proporcinga šakos pasipriešinimui. Bendra lygiagrečiai sujungtų rezistorių grandinės srovė yra lygi kiekvienos šakos srovių sumai.

Šiame paveikslėlyje parodyta visa tai, kas išdėstyta aukščiau, patogia forma atsiminti.

Taigi, kaip ir serijiniu rezistorių jungimu, įtampa kiekviename iš jų mažėja, o esant lygiagrečiam ryšiui - srovė, tada, jei P = U * I

Atitinkamai sumažės kiekvienam iš jų paskirta galia.

Todėl, jei neturite 100 Oh iki 1 W rezistoriaus, beveik visada galite jį pakeisti 2 50 omų ir 0,5 W rezistoriais, sujungtais nuosekliai, arba 2 200 omų ir 0,5 W rezistoriais, sujungtais lygiagrečiai.

Aš tiesiog parašiau „VISADA VISADA“. Faktas yra tas, kad ne visi rezistoriai vienodai gerai perneša smūgio sroves, pavyzdžiui, kai kuriose grandinėse, sujungtose su didelių kondensatorių įkrovimu, pradiniu laiko momentu jie perduoda didelę smūgio apkrovą, o tai gali sugadinti jo varžinį sluoksnį. Tokie pluoštai turi būti patikrinti praktiškai arba atliekant ilgus skaičiavimus ir skaitant rezistorių techninę dokumentaciją ir specifikacijas, kurių beveik niekada ir niekas nedaro.

Išvada

Rezistoriaus galia yra ne mažiau svarbi nei jo vardinė varža. Jei nekreipiate dėmesio į atsparumo pasirinkimą, kuriam jums reikia galios, tada jie sudegs ir labai įkais, o tai yra blogai bet kurioje grandinėje.

Remontuojant įrangą, ypač kinišką, jokiu būdu nebandykite įdėti mažesnės galios rezistorių, geriau dėti su marža, jei yra tokia galimybė ją išdėstyti lentoje.

Kad elektroninis prietaisas veiktų stabiliai ir patikimai, reikia pasirinkti galią, bent 2 kartus didesnę už pusę numatytos, arba dar geriau. Tai reiškia, kad jei pagal skaičiavimus rezistoriui skiriama 0,9–1 W, tai rezistoriaus ar jų komplektacijos galia turėtų būti ne mažesnė kaip 1,5–2 W.