以额定功率使用电阻


9

标准的1%金属膜通孔(PTH)电阻通常额定值为250 mW。它可以在什么条件下处理该功率?是否需要采取特殊的安装预防措施,或者将其以0.5 mm的走线平整地安装在PCB上?


似乎必须针对确定等级的环境制定一些规范,可能指定环境温度,空气运动(或缺乏空气运动)以及最近的表面有多近。
JustJeff 2012年

Answers:


4

当耗散的能量等于排放到环境中的能量时,电阻器将达到热平衡。为了将热量排放到环境中,电阻器的温度必须高于环境温度。温差越高,热量就越多。因此,电阻器可以在低环境温度下耗散更多功率。额定功率可在25°C时指定,在更高温度下可降低额定功率。这些厚膜贴片电阻器仅在70°C时才会降额,如下图所示:

在此处输入图片说明

因此100mW 0603仍可以在70°C时耗散100mW,但在100°C环境温度下耗散不应超过50mW。

数据表没有提供建议的铜布局(焊盘图案和走线宽度)建议,这会影响传导热量。(对于SMD,对流会很低,辐射几乎为零;温度太低了。)将大量的铜连接到焊盘可能很诱人,但请确保这不会造成焊接麻烦。


4

在这种情况下,您可能会遇到“降级”一词。例如,设计中内置的250mW电阻消耗200mW的功率会降低50mW。通常,您至少要留一点余量,因为电阻器的实际电阻在过热时可能会偏离其规定值,如果以指定的最大额定功率运行,通常会明显发热。

设计中所需的降额量与电路的物理布置有关。它的外壳,是否有气流(或其他冷却剂),各组件之间的距离如何,当然还有电路其他所有部分的预期功耗。这通常称为“热分析”。


4

真正的答案当然是在数据手册中,但是这种电阻器的额定功率通常适用于某些特定温度(通常为25°C)下的静止空气。

仅在可以保证条件的情况下,才能以额定功率使用电阻。例如,如果在办公室情况下这是一个开放的董事会,那么这可能是可行的。如果将其放在一个封闭的小盒子中,或者在同一盒子中还有其他耗散大量功率的东西,那么您可能无法满足25°C的规范。如果盒子里有风扇并且可以在办公室环境中使用,那么您可能可以。

如果电路必须在室外进行工作而没有任何主动冷却,那么您不能保证25°C的规格。在这种情况下,您必须再次查看数据表,并查看必须降低多少功率规格。数据表应给出降额曲线或公式,例如每摄氏度降2 mW。假设这个装置必须在室外的任何地方工作,因此最高气温可能高达125°F,最高可达52°C。现在,由于耗散,与外部相比,将盒子中的温升增加到任何程度。假设这又是10°C,那么现在电阻器可以承受的最高温度为62°C。增加一些可能会坐在阳光下的温度,所以也许我们将其称为75°C。因此,现在您已经比全功率规格水平高出75°C-25°C = 50°C。每摄氏度2 mW,这意味着您必须将电阻器的功率容量降低100 mW。因此,在此示例中(我只是将这些数字组成,请参见数据表以了解实际值),“ 1/4瓦特”电阻器只能在150 mW时使用。


2

最重要的是,当您得出可接受的功率值时,如果您关心使用寿命,则可以进一步降低它的功率。

SMD组件的耗散值通常会有一个或多个相关注释。例如,
1.“自由空气” / 2.安装在带有至少4平方厘米铜的双面FR4 PCB上/ 3.在冬季中期由Boulder大坝流出物冷却时,或类似情况。散热片沉入0.5mm的铜走线中,并平坦地排在PCB上,可能接近最坏的散热情况。在其他因素被认为“可能是明智的”之后,降低到计算值的一小部分。

热地“在边缘”运行任何组件都可能使其在陆地上的时间缩短。

在给定情况下,通常以最大允许值的50%运行不是主要问题。如果您需要以最大的耗散运行,请问自己,如何确定这确实是它将看到的最大最大值。


确实,这是真的!
JustJeff 2012年


1
@Rocketmagnet-真的。而且,顺便说一句,在这种情况下,确实确实足够合适。
罗素·麦克马洪
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.