Tại sao điện trở của tôi ấm lên?

Tôi hiện đang sử dụng điện trở loạt 150R để giới hạn dòng điện cho mỗi phân đoạn trong màn hình 7 đoạn. Tôi chọn 150R vì tất cả các "máy tính điện trở dẫn" trực tuyến đề xuất giá trị này. Nguồn điện là 5v / 2.5A.

Bảng dữ liệu cho các màn hình này (Kingbright SC52-11EWA) cho biết đèn LED có điện áp chuyển tiếp là 2.0 (tối đa 2,5).

Để thử nghiệm, hiện tại tôi chỉ có một đoạn được nối với một điện trở. Vì một số lý do, sau vài phút, điện trở khá nóng / nóng. Các màn hình hiển thị không nóng lên.

Khi tôi sử dụng điện trở 330R, nó vẫn ấm hơn một chút nhưng mát hơn một chút so với 150R. Tuy nhiên, màn hình sau đó mờ đi rõ rệt, đặc biệt là khi xem vào ban ngày.

Tôi chưa bao giờ gặp vấn đề với điện trở nóng lên khi chiếu sáng đèn LED.

Tôi đang làm gì sai?
Tôi nên sử dụng điện trở giá trị nào?

Tôi đã đính kèm một hình ảnh của bảng điều khiển, nếu điều đó có liên quan (Màn hình sáng hơn nhiều so với điều này, đèn flash chỉ làm cho nó trông mờ đi).

kiểm tra

led resistors heat

— người dùng9993
nguồn

Lý do tại sao nó ấm lên là rõ ràng : wasted energy = heat.

— haneefmubarak

Tại sao nó "rõ ràng"? Tôi chưa gặp vấn đề này trước khi bật nguồn LED từ 5v.

— dùng9993

Rõ ràng là vì điện trở lãng phí năng lượng thêm bằng cách biến nó thành nhiệt. Vì vậy, thay vì hỏi tại sao trời trở nên nóng hơn, sẽ hợp lý hơn khi hỏi tại sao quá nhiều năng lượng bị lãng phí đến mức bạn có thể cảm thấy nó.

— haneefmubarak

Điều đó là hiển nhiên bởi vì đó là nguồn năng lượng duy nhất có thể làm cho điện trở nóng. Đối với trường hợp điện áp không đổi như thế này, công suất chuyển thành nhiệt tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở. Vì vậy, một điện trở 330 ohm sẽ tiêu tan một nửa lượng nhiệt. Nhiệt độ có tăng một nửa hay không phụ thuộc vào các thông số vật lý mà bạn chưa cung cấp cho chúng tôi. Trước đây bạn có sử dụng điện trở nửa watt hoặc ghép màn hình không?

— Joe Hass

@ScottSeidman - không, bạn nhầm rồi. Nó sẽ tạo ra một chút nhiệt gấp đôi so với cùng một dòng điện. Nhưng hiện tại sẽ là ít hơn một nửa. Cuối cùng, nó sẽ tạo ra một nửa nhiệt - cách dễ dàng để so sánh là V ^ 2 / R, vì V gần như không đổi, chúng ta chỉ thấy 1 / R khi so sánh hai điện trở.

— Chris Stratton

Câu trả lời:

Điều này có thể dễ dàng tính toán.

Nguồn cung cấp là 5 V và đèn LED giảm 2 V. Điều đó khiến 3 V đi qua điện trở. 3 V / 150 = 20 mA, là dòng tối đa điển hình cho đèn LED nhỏ. Điều đó có nghĩa là đèn LED được điều khiển chính xác.

Bây giờ nhìn vào tản điện. 20 mA x 3 V = 60 mW. Điều đó nằm trong khả năng của điện trở "1/4 W" trong ảnh của bạn. Một lần nữa, mọi thứ đều ổn.

Tìm ra một bảng dữ liệu cho điện trở và xem nó sẽ nóng đến mức nào nếu bạn thực sự muốn nó tiêu tan 1/4 W. Điều đó có thể nằm trong phạm vi 150-200 ° C. Ngay cả ở 150 ° C trong 250 mW và giả sử 20 ° C cho môi trường xung quanh, bạn có 130 ° C / 250 mW = 520 ° C / W. 60 mW do đó sẽ làm nóng điện trở 31 ° C, mà bạn chắc chắn có thể cảm thấy. Nếu bắt đầu ở 20 ° C, thì điện trở sẽ ở 51 ° C, hoặc 124 ° F. Vì vậy, nó hoàn toàn có ý nghĩa rằng nó sẽ cảm thấy "ấm áp" hoặc gần như "nóng" đối với bạn.

— Máy tiện Olin
nguồn

Tôi dám đề nghị cải thiện câu trả lời bằng cách nhanh chóng giải quyết câu hỏi cơ bản trước, đó là: "tại sao điện trở của tôi ấm lên?" bởi vì có lẽ OP đang thiếu thông tin rất cơ bản này. Bất kỳ điện trở nào tiêu tán năng lượng bằng cách nào đó và hầu hết (nếu không phải tất cả) chúng đều làm như vậy bằng cách tạo ra nhiệt. Đôi khi sức nóng đó nhỏ đến mức không được chú ý và đôi khi nó rất đáng chú ý, nhưng tất cả các điện trở đều nóng lên đến một mức độ nào đó khi dòng điện đi qua chúng.

— Dakatine

Tính toán sản lượng nhiệt dễ dàng; dự đoán nhiệt độ tăng thêm một chút khó khăn, vì vậy tôi nghĩ rằng nó đáng để thử nghiệm. Tôi đã có một điện trở 1/4 watt, 150 ohm trên một nguồn cung cấp 3,3v trong một thời gian, và tôi hầu như không thể nhận ra sự ấm áp từ nó. Tôi nghĩ rằng các khách hàng tiềm năng và khách hàng tiềm năng có thể bị chìm trong nhiệt, vì vậy tôi đã cắt ngắn các khách hàng tiềm năng và nhét nó vào một cái bánh mì - nó có thể là một máy làm ấm tóc, nhưng vẫn không ở mức tôi nhận thấy trừ khi tôi mong đợi nó. Đồng nghiệp của tôi nghĩ rằng có lẽ anh ta có thể cảm nhận được nếu anh ta cách điện bằng ngón tay trong giây lát.

— Chris Stratton

thử sử dụng một điện trở công suất cao hơn. nếu bạn hiện đang sử dụng 1/4 watt 150R, hãy thử với 1/2 watt cùng mức kháng cự.

— Miguel R
nguồn

Chào mừng đến với EE.SE, Miguel. Nếu bạn đọc câu trả lời khác - được đăng năm năm trước - bạn sẽ thấy cách tính năng lượng tiêu tán trong điện trở và một số hướng dẫn về cách ước tính mức tiêu tán dự kiến. Khía cạnh "kỹ thuật" của trang web có nghĩa là thực hiện các tính toán thiết kế.

— Transitor