为什么我的电阻器变热？

我目前正在使用150R串联电阻器将电流限制为7段显示器中的每个段。我之所以选择150R，是因为所有在线“ led电阻计算器”都建议使用此值。电源为5v / 2.5A。

这些显示器的数据表（Kingbright SC52-11EWA）表示LED的正向电压为2.0（最大2.5）。

为了进行测试，我目前仅用电阻器连接了一个网段。由于某种原因，几分钟后电阻变得很热/很热。显示器本身不会发热。

当我使用330R电阻器时，它仍然略热，但比150R稍冷。但是，显示屏明显变暗，尤其是在白天观看时。

我从来没有遇到过在点亮LED时电阻发热的问题。

我究竟做错了什么？
我应该使用什么值的电阻器？

我已经附上了面包板的图片，如果有的话（显示比这要明亮得多，闪光灯只会使它看起来暗淡）。

led resistors heat

— 用户名
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它变暖的原因很明显：wasted energy = heat。

— haneefmubarak

为什么它“显而易见”？从5v为LED供电之前，我还没有这个问题。

— user9993 2013年

显而易见，因为电阻器通过将多余的能量转化为热量而浪费掉了多余的能量。因此，与其问为什么会变热，不如问为什么将如此多的能量浪费到可以感觉到的地方会更明智。

— haneefmubarak

很明显，因为那是使电阻发热的唯一可能的能源。对于这样的恒定电压情况，转换为热量的功率与电阻值成反比。因此，一个330欧姆的电阻将耗散一半的热量。温度是否升高一半取决于您尚未提供给我们的物理参数。您以前使用过半瓦电阻器还是多路显示？

— Joe Hass 2013年

@ScottSeidman-不，你误会了。对于相同的电流，它将产生两倍多的热量。但是目前的数量还不到这个数量的一半。最后，它将产生一半的热量-比较简单的方法是V ^ 2 / R，因为V几乎是恒定的，我们在比较两个电阻器时只看到1 / R。

— 克里斯·斯特拉顿

Answers:

这很容易计算。

电源为5 V，LED降为2V。电阻器两端剩下3V。3 V / 150Ω= 20 mA，这是小型LED的典型最大电流。这表示LED正确驱动。

现在看一下功耗。20 mA x 3 V = 60毫瓦这在您的图片中看起来像是“ 1/4 W”电阻器的能力之内。同样，一切都很好。

挖出该电阻的数据表，看看如果实际耗散1/4 W，则预期它会变得多么热。这可能在150-200°C的范围内。即使在150°C下保持250 mW，并在环境温度假设为20°C的情况下，您的温度也将达到130°C / 250 mW = 520°C /W。因此60 mW的电阻会加热31°C，您绝对可以感觉到。如果从20°C开始，则电阻将处于51°C或124°F。因此，完全感觉到您会感到“温暖”或几乎“热”。

— 奥林·拉斯罗普（Olin Lathrop）
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我敢建议通过首先解决一个基本问题来改善答案，即：“为什么我的电阻器会变热？” 因为OP可能会丢失这些非常基本的信息。任何电阻都会以某种方式耗散能量，并且大多数（如果不是全部）都会通过产生热量来耗散能量。有时，热量是如此之小，以至于不引起注意，而有时却非常明显，但是当电流流过时，所有电阻器都会在某种程度上预热。

— Dakatine 2013年

计算热量输出很容易；预测温度升高会比较棘手，因此我认为值得进行一次实验。我在3.3v台式电源上使用了一个1/4瓦，150欧姆的电阻已有一段时间了，我几乎看不出它的温暖之处。我以为引线和夹子引线可能会散热，所以我将引线剪短，然后插入面包板中-可能会更暖和，但是除非我期望如此，否则它不会达到我所能注意到的水平。我的同事认为，如果用手指将电阻器绝缘片刻，也许他会感觉到。

— 克里斯·斯特拉顿

尝试使用更高功率的电阻。如果您当前使用的是1/4瓦150R，请尝试使用相同电阻的1/2瓦。

— 米格尔·R
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欢迎来到EE.SE，Miguel。如果您阅读五年前发布的另一个答案，您将看到如何计算电阻器中的耗散能量，以及有关如何估计预期耗散的一些准则。该站点的“工程”方面意味着进行设计计算。

— 晶体管