Referenca odabira otpornika napajanja

Ako je odabir prikladnog otpornika uvijek bio teška stvar za naš inženjering energije, evo nekoliko referenci za ovo pitanje:
1. Snaga otpornika
Označena snaga otpornika definirana je kao maksimalna snaga koju otpornik može konzumirati za kontinuirani normalan rad pri navedenoj temperaturi okoline, pretpostavljajući da zrak ne kruži. Navedena temperatura okoline uglavnom je 25 stupnjeva, 70 stupnjeva i 125 stupnjeva. Treba istaknuti da kontinuirani normalni rad otpornika ne samo da otpornik nije oštećen, već i da promjena otpora otpornika treba biti unutar dopuštenog raspona.
Obično koristimo krivulju smanjenja snage za opisivanje odnosa između snage i temperature okoline otpornika. Što je veća temperatura okoline, to je više ograničena kapacitet disipacije topline otpornika i manja je snaga. Kad temperatura okoline dosegne granicu, otpornik gubi svoj kapacitet raspršivanja topline, a snaga padne na nulu.
2. Klasifikacija otpornika snage
Obično se otpornik s višom nazivnom snagom može nazvati otpornikom snage. Prema različitim razinama snage, podijeljen je na otpornike male snage i otpornike velike snage. Prema različitim materijalima i procesima, otpornici napajanja uglavnom su podijeljeni u tri kategorije: otpornici snage žičane snage, otpornici na filmsku snagu i čvrsti keramički otpornici.
Otporni otpornici na žicama najčešći su otpornici snage. Otporni otpornici obično se izrađuju žicom otpora namota na keramičkom izolacijskom supstratu. Karakterizira ih jednostavan proces, ekonomična cijena i snaga jednog otpornika može doseći više od 3KW. Nedostaci su glomazna veličina, induktivnost, slaba pouzdanost i neujednačena kvaliteta. Slijedi nekoliko uobičajenih otpornika na žičane snage: obojeni otpornici žičanih žica, otpornici žičanih žičanih granata, otpornici na žičane ploče od legure i otpornici s valovitim žičama.
Otpornici filma uglavnom se odnose na ravninske otpornike snage s gustom filmskom tehnologijom, koji se obično temelje na debelom supstancu filmskog otpornika ispisane na glinici ili aluminijskim nitridnim supstratima. Ova vrsta otpornika ima veliku gustoću snage i nema induktivnost ili kapacitet, što je u prilikama vrlo pogodno za upotrebu s ograničenim prostorom, ali dobrim uvjetima raspršivanja topline. Osim toga, u usporedbi s žičanim otpornicima, filmski otpornici imaju širi raspon otpora, u rasponu od miliohma do megohma. Filmski otpornici također imaju nedostatke. Prvo je da je kapacitet preopterećenja ograničen i da je lako oštetiti u visokoenergetskim impulsnim aplikacijama kao što su krugovi pražnjenja, tako da pouzdanost nije velika. Pored toga, filmski otpornici imaju vrlo visoke zahtjeve za uvjetima rasipanja topline, a za postizanje nazivne snage mora se dodati odgovarajući hladnjak. Kaibu Electronics lansirao je ravninski otpornik snage na temelju tehnologije snage. Gustoća snage u potpunosti je u skladu s debelim filmskim otpornicima, a pouzdanost i stabilnost otpornika se poboljšavaju. Slijedi nekoliko uobičajenih ravninskih otpornika snage zasnovanih na tehnologiji Power Film.
Proces proizvodnje čvrstih keramičkih otpornika potpuno se razlikuje od onog od žičanih otpornika i ravninskih otpornika snage. Nakon pomiješanih materijala u prahu, formiraju se, sinteriraju se na visokoj temperaturi, tretiraju elektrode i na kraju pakiraju i testiraju. Najveća razlika između čvrstih keramičkih otpornika i otpornika na žičane ploče i ravninskih otpornika na ravninu je u tome što su oni provodljivi, tako da mogu izdržati visokoenergetske i visoko-impulsne utjecaje, a vrlo su prikladni za pražnjenje energije, poput punjenja kondenzatora i ispuštanja. Čvrsti keramički otpornici su neinduktivni i vrlo pouzdani. Podijeljeni su na vrstu snage i vrstu impulsa prema različitim aplikacijama.
3. Uobičajeni nesporazumi u odabiru otpornika snage
(1) Potrebno je razlikovati aplikacije velike snage i visokog pulsa.
U mnogim aplikacijama, kao što su baterijska paketa unaprijed punjenje, punjenje kondenzatora i ispuštanje, pokretanje ograničenja struje, zaštita od luka itd., Otpor ne mora dugo raditi dugo na velikoj energiji, ali mora izdržati jednu ili više periodičnih energija impulsa. Najprikladniji otpornik za ovu primjenu je visokoenergetski otpornik otporan na impuls, a ne otpornik velike snage. Naravno, odabir otpornika s dovoljno velikom snagom također može zadovoljiti takve potrebe, ali potencijalni rizici i dalje postoje. Na primjer, u otporniku velike snage, samo žica otpornih legura je vodljivi dio. Težina ovih žica za legure otpora samo je mali dio cijelog otpornika. Kad je podvrgnuta kratkotrajnom visokom utjecaju impulsa, toplina nema vremena provesti kroz izolacijsku matricu i pomoćni hladnjak, tako da ove vrlo tanke žice otpornosti same moraju izdržati energiju impulsa, što može uzrokovati izravno oštećenje otpornika ili potencijalnih rizika. Mnogi otpornici na žice nisu dizajnirani za high-energetske i visoko-impulsne prigode, tako da se stvarno opterećenje impulsa ne uzima u obzir u smislu materijala i procesa. Jednom kada se primijeni na pulsne krugove, lako je propasti. Otporni otpornici koji su proizveli Shenzhen Star Elektronička tehnologija u potpunosti uzimaju u obzir radne uvjete visokih impulsa, a posebni tretmani izrađeni su i u žicama otpornosti i u brzom rasipanju topline.
(2) Ne obraćajući pažnju na dizajn rasipanja topline i prekomjerni ili podrazumijevajući prostor snage.
Kao što smo ranije spomenuli, snaga otpornika je kapacitet rasipanja topline. Kapacitet disipacije topline otpornika može se poboljšati razumnim dizajnom raspršivanja topline, poput razumnog izgleda, ugradnje hladnjaka, hlađenja zraka, hlađenja u vodi, hlađenja ulja itd. Neki se otpornici, posebno ravninski otpornici snage, u velikoj mjeri oslanjaju na hladnjake. TO220 pakirani ravninski otpornik snage može imati nazivnu snagu od 50 W s razumnim hladnjakom, ali samo 1,5 W bez hladnjaka.
Većina inženjera koristit će otpornike snage pri smanjenim ocjenama. Prema vojnim standardima, ocjena se obično smanjuje za pola. Ponekad je potrebno daljnje smanjenje za smanjenje stvaranja topline. Međutim, količina smanjenja mora se uzeti u obzir u kombinaciji s radnim okruženjem i uvjetima rasipanja topline. Na primjer, otpornik napajanja s nazivnom snagom od 750W može se smanjiti na 500W kada je pogođen stvaranjem topline susjednih otpornika, dok se snaga može povećati na 1000W kroz hlađenje zraka (brzina vjetra 150 m/min).
Kad otpornik mora biti opremljen hladnjakom kako bi dostigao nominalnu nazivnu snagu, specifikacijski list općenito će ukazivati ​​na snagu sa i bez hladnjaka. Obavezno obratite pažnju na ove razlike pri odabiru otpornika napajanja.
(3) Podcjenjivanje induktivnosti žičanih otpornika
Kao što svi znamo, najveći nedostatak žičanih otpornika je prisutnost induktivnosti. Otpor žičane niske neživosti može se dobiti metodom neinduktivnog namotavanja, ali nije potpuno neinduktivan. Te se induktivnosti mogu zanemariti u krugovima s frekvencijom od nekoliko stotina hertza. Međutim, otpornici Wirewound-a ne mogu se koristiti u visokofrekventnim opterećenjima kao što je emitirana komunikacijska oprema. Filmski otpornici planarne snage i čvrsti keramički otpornici mogu pružiti neinduktivne karakteristike. Parazitska induktivnost ovih otpornika je niska kao NH razina. Na primjer, serijska induktivnost TO220 pakiranog ravninskog otpornika u napajanju koju je proizvela Kaibu Electronics manja je od 10 nh. U aplikacijama visokofrekventnih i visokih impulsa, ne samo da su otpornici potrebni za neinduktivne karakteristike, već su potrebni i da imaju karakteristike visokoenergetske otpornosti na impuls. Proces neinduktivnog namotavanja Shenzhen Shida Electronic Technology Co., Ltd. može u potpunosti izbjeći štetne učinke neinduktivne generacije.
(4) Odaberite pravu točnost
Ovdje raspravljamo samo o otpornicima napajanja za aplikacije koje nisu preciznosti. Kada odaberete otpornik napajanja, iako točnost nije vrlo važan pokazatelj za većinu aplikacija, točnost nikako nije proizvoljno određena. Obično preporučujemo da se uzme u obzir početna točnost i odstupi na kraju života, a zatim odabirom točnost na temelju načela širokog raspona. Načelo širokog raspona točnosti nije samo pogoduje uštedi troškova, već je još važnije, može poboljšati pouzdanost otpornika, posebno za filmske otpornike. To je zato što se kako bi se postigla veća točnost, filmski otpornici moraju prilagoditi, a postupak podešavanja otpora oštetit će sloj otpornika, izgubiti nazivnu energiju otpornika i smanjiti sposobnost preopterećenja otpornika. Neki će proizvođači otpornika na žičanom otporniku postići svrhu podešavanja otpora mljevenjem žice, što će smanjiti kapacitet preopterećenja otpornika za najmanje polovicu. Stoga slijedite princip širokog raspona pri odabiru točnosti otpornika snage. Na primjer, kada točnost od ± 10% može udovoljiti zahtjevima nakon sveobuhvatne procjene, nema potrebe za odabirom točnosti od ± 5% ili ± 1%.