Sử dụng điện trở ở công suất định mức của chúng


9

Điện trở lỗ xuyên màng mạ kim loại (PTH) 1% tiêu chuẩn thường được đánh giá ở mức 250 mW. Trong điều kiện nào nó có thể xử lý sức mạnh đó? Là biện pháp phòng ngừa lắp đặt đặc biệt cần thiết, hoặc sẽ gắn phẳng trên PCB, với dấu vết 0,5 mm làm gì?


có vẻ như phải có một số thông số kỹ thuật cho môi trường trong đó các xếp hạng được xác định, có thể chỉ định nhiệt độ môi trường xung quanh, chuyển động không khí (hoặc thiếu chúng) và mức độ gần của các bề mặt gần nhất.
JustJeff

Câu trả lời:


4

Một điện trở sẽ đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt khi năng lượng tiêu tán bằng với năng lượng thoát ra môi trường. Để thoát nhiệt ra môi trường, nhiệt độ của điện trở phải cao hơn môi trường; chênh lệch nhiệt độ càng cao thì nhiệt sẽ chảy càng nhiều. Vì vậy, điện trở có thể tiêu tán nhiều năng lượng hơn ở nhiệt độ môi trường thấp. Công suất định mức có thể được chỉ định ở 25 ° C và giảm dần ở nhiệt độ cao hơn. Các điện trở chip màng dày này chỉ xuất phát từ 70 ° C, như biểu đồ sau đây cho thấy:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Vì vậy, 100mW 0603 vẫn có thể tiêu tan 100mW này ở 70 ° C, nhưng không nên tiêu tan hơn 50mW ở nhiệt độ môi trường 100 ° C.

Bảng dữ liệu không đưa ra gợi ý về bố cục đồng (mô hình đất và chiều rộng dấu vết) sẽ ảnh hưởng đến nhiệt được tiến hành. .


4

Bạn có thể gặp thuật ngữ 'bắt chước' trong tình huống này. Ví dụ, một điện trở 250mW được tích hợp trong một thiết kế để phân tách 200mW bị giảm xuống 50mW. Bạn thường để lại ít nhất một chút biên vì điện trở thực của điện trở có thể rời khỏi giá trị đã nêu khi nó quá nóng và nó sẽ trở nên nóng lên đáng kể nếu bạn vận hành nó ở mức công suất tối đa được chỉ định.

Số lượng giảm dần cần thiết trong một thiết kế có mọi thứ để làm với sự sắp xếp vật lý của mạch; vỏ bọc của nó, cho dù có luồng không khí (hoặc một số chất làm mát khác), các thành phần gần nhau như thế nào, và tất nhiên, công suất tiêu tán dự kiến ​​của tất cả các phần khác của mạch cũng vậy. Điều này thường được gọi là "phân tích nhiệt".


4

Câu trả lời thực sự là trong bảng dữ liệu, tất nhiên, nhưng nhìn chung mức công suất của điện trở như vậy là dành cho không khí tĩnh ở một nhiệt độ xác định, thường là 25 ° C.

Bạn chỉ có thể sử dụng điện trở ở công suất định mức nếu bạn có thể đảm bảo các điều kiện. Ví dụ, nếu đây là một bảng mở trong tình huống văn phòng, thì điều đó có thể làm được. Nếu nó nằm trong một hộp nhỏ hoặc có những thứ khác làm tiêu hao năng lượng đáng kể trong cùng một hộp thì có lẽ bạn không thể đáp ứng thông số kỹ thuật 25 ° C. Nếu hộp có quạt và nó sẽ được sử dụng trong môi trường văn phòng, thì có lẽ bạn có thể.

Nếu mạch phải hoạt động ngoài trời mà không có bất kỳ hoạt động làm mát nào, thì bạn không thể đảm bảo thông số kỹ thuật 25 ° C. Trong trường hợp đó, bạn phải xem lại biểu dữ liệu một lần nữa và xem bạn phải giảm bao nhiêu thông số kỹ thuật. Bảng dữ liệu sẽ đưa ra một đường cong hoặc phương trình giảm dần, chẳng hạn như giảm 2 mW mỗi độ C. Giả sử thiết bị này phải hoạt động ở mọi nơi ngoài trời, do đó, nhiệt độ không khí lên tới 125 ° F là có thể, lên tới 52 ° C. Bây giờ thêm bất cứ điều gì tăng nhiệt độ trong hộp so với bên ngoài do tản. Giả sử rằng 10 ° C khác, vì vậy bây giờ điện trở có thể thấy lên tới 62 ° C. Thêm một số chi tiết nữa để có thể ngồi dưới ánh mặt trời, vì vậy có lẽ chúng ta sẽ gọi nó là 75 ° C. Vì vậy, bây giờ bạn đã tăng 75 ° C - 25 ° C = 50 ° C trên mức thông số kỹ thuật đầy đủ. Ở 2 mW mỗi ° C, điều đó có nghĩa là bạn phải giảm khả năng công suất của điện trở thêm 100 mW. Vì vậy, trong ví dụ này (tôi chỉ tạo ra những con số này, xem biểu dữ liệu cho các giá trị thực) chỉ có thể sử dụng điện trở "1/4 watt" ở 150 mW.


2

Trên tất cả các câu trả lời tốt của anh ấy, khi bạn đưa ra một giá trị sức mạnh chấp nhận được, hãy loại bỏ nó thêm một số nếu bạn quan tâm đến cuộc sống.

Các giá trị tản cho các thành phần SMD thường sẽ có một hoặc nhiều ghi chú liên quan. Những điều này có thể nói ví dụ
1. "không khí tự do" / 2. được gắn trên PCB FR4 hai mặt với ít nhất 4 cm vuông đồng / 3. khi được làm mát bằng dòng chảy đập Boulder vào giữa mùa đông, hoặc tương tự. Nhiệt chìm vào dấu vết đồng 0,5mm và phẳng trên PCB có lẽ gần với trường hợp xấu nhất để làm mát. Xuất phát từ một phần của giá trị được tính sau khi các yếu tố khác được coi là "có lẽ là khôn ngoan".

Chạy bất kỳ thành phần nhiệt nào "trên rìa" có thể làm cho ngày của nó ít dài hơn trên mặt đất.

Thông thường chạy ở mức 50% giá trị tối đa được phép trong một tình huống nhất định không phải là vấn đề lớn. Nếu bạn cần chạy ở mức tiêu tan tối đa, hãy tự hỏi bản thân bạn chắc chắn rằng đây thực sự là mức tối đa mà nó sẽ thấy.


quả thật, đây là sự thật!
JustJeff


1
@Rocketmagnet - Quả thật. Và, trước đây, 'thực sự là một ứng dụng thường xuyên đủ trong bối cảnh này.
Russell McMahon
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.