串联多个电阻而不是使用单个电阻具有任何优势:不同瓦特的电阻产生的热量不同吗?


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我有两个疑问,请您分别回答我的疑问。:)

1)我需要一个'X'电阻,所以最好使用'X'值的单个电阻或r1 + r2 + r3 ='X'的多个电阻?我的意思是串联使用多个电阻而不是使用单个电阻有什么优势?是否可以减少电阻过热?

2)考虑一个1W 2k2电阻和一个1 / 4W 2k2电阻。不同瓦数的电阻产生的热量是否不同?在相同条件下哪个电阻会发热更多(我的意思是两个电阻相同时电流,电压等)

亲爱的,基兰。



...是的,如果将电阻分压,则每个电阻将需要消耗较少的功率。
vicatcu,2012年

@vicatcu这个问题是关于功率/热的,因为您链接的是纯粹关于电阻的。我看不到它是如何重复的。
Kellenjb

一切都是相对的。将电阻器分成一系列电阻器可能会有助于分散功耗,但这会占用空间。工程是要以最低的成本找到最佳的契合度。从制造的角度来看,与大型单个电阻器相比,多个电阻器的实施成本更高,因为它们会占用PCB空间,需要更多的钻孔/焊盘和焊料以及更多的库存/物流问题。
shimofuri 2012年

Answers:


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如果1 W电阻耗散的功率相同,则发热量将比1/4 W电阻小。比热可能是可比的,但是由于质量较高,因此1 W电阻器需要更多的功率才能获得相同的温度上升。

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请注意,电阻器只能在低温下耗散其额定功率。大多数必须在高于70°C的环境温度时降额使用,这意味着您越超过该温度,则其耗散的功率就越少,直到达到允许的耗散为零的最高温度为止。

除了扩展功率,您还可能需要几个串联电阻用于高压应用。电阻的额定电压可能为160 V,即使电流(以及功率)非常低,也不能将其用于230V。230 V AC是325 V峰值,因此您需要串联3个电阻。


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通过组合n个串联的R / n电阻或并联的R * n电阻,可以构建一个电阻R的电阻,该电阻能够消耗W瓦。无论哪种情况,即使在非常接近的情况下,电阻器也必须能够分别耗散W / n瓦特。也可以将串联或并联的不同电阻值组合在一起,但是对于串联电阻,每个电阻消耗的功率份额与其电阻成正比,而与并联电阻成反比。

在许多情况下,电阻器是串联还是并联都无所谓。可以根据所需电阻值的可用性做出决定。在某些情况下,它可能会有所作为:

  • 如果电阻器串联连接,则每个电阻器两端的电压将是整个串两端电压的一部分。相比之下,使用并联电阻器时,每个电阻器都会看到整个电压。如果一个人需要一个可以承受1000伏特的电阻,则可以用十个串联的200伏特电阻来构建它(请注意,这样做时要留出一定的安全余量)。并联电阻器没有这种好处。

  • 如果电阻器串联连接,则电阻器无法打开将导致整个串无法打开;否则,将导致整个串无法打开。短路故障的电阻器将通过其电阻份额来减小串的电阻。如果将电阻器并联连接,则开路失败的电阻器会增加整个串的电阻,而短路失败的电阻器会导致整个串发生短路。在某些情况下,一种或另一种类型的故障可能会带来无法接受的安全隐患。请注意,如果电阻串达到极限电压,并且如果电阻在过压条件下短路(这很常见),则当一个电阻发生故障时,它可能会增加其他电阻所看到的电压,从而导致所有这些电阻发生故障(因此,需要安全裕度)。

  • 如果电阻器并联连接,并且其电阻随热量增加(通常),并且一个电阻器开始变得比其他电阻器更热,则该电阻器所消耗的功率份额将减少,从而导致其他电阻器占用更多的电阻。负载。相反,如果将这样的电阻器串联连接,则比其他电阻器更热的电阻器会增加其功耗份额。这种影响通常不足以引起热失控,但通常意味着人们应该在电阻额定值上提供一定的安全裕度(例如,如果需要通过串联电阻消耗8瓦功率,最好使用十个一瓦功率)串联电阻;一个电阻的耗散功率可能超过其0.8瓦功率,但是即使一个电阻的耗散功率比其应有的功率高25%,

通常,将电阻器串联还是并联并不重要。如果一个人要使用的电阻数量恰好是一个平方,那么可以使用n ^ 2个相同值的电阻来构建一个R值的电阻。将n个电阻的n个串联串并联,或将n个n个并联的电阻串串联。两种方法将提供相同的电阻,电压和功率额定值。不同之处在于它们的故障模式和负载共享行为。


串联和并联配置中负载分配的不错比较
Adam Head

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在#2上,我的理解是两个电阻都会产生相同的热量。1W电阻被设计为比1 / 4W电阻更好地散热和耐受较高的热量,但要以更高的成本和更大的封装为代价。

我希望无论如何都是这样,因为我将使用12x 1ohm 10W电阻器制造设备,该电阻器专门用于变热。


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考虑电压降。如果您有一个10伏电源,其中一个1欧姆电阻与9欧姆电阻串联,那么1欧姆电阻两端将下降1伏,而9欧姆电阻两端将下降9伏。总电阻(忽略电缆和接头的微小电阻)将为10欧姆。欧姆定律告诉我们,电路中的电流为1 Amp。产生热量的功率是电流和电压的乘积,因此在9欧姆电阻中将消耗9瓦,而在1欧姆电阻中仅消耗1瓦。刚开始时这有点反常,但是可以认为,较大的电阻是指电源电压大于较小的电阻。串联电路中任何地方的电流总是相同的,因此较大的电流必须散发更多的热量。如果要将这些电阻器分别连接到同一电源,

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