Questions tagged «power-dissipation»

与电气和电子电路及组件中的功耗有关的任何事物,即当电流流过它们时电能转化为热量的过程。

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LED如何被认为是高效的?
我一直发现包含LED的电路很难理解,请耐心等待。我知道大多数人都觉得这很容易,但是我对他们感到困惑,因此我的某些假设可能不正确,如果是这种情况,请纠正我。 因此,问题就来了:既然LED毕竟是二极管,它们本质上是充当具有正向电压的导体,对吗?这就是为什么我们需要一个下拉电阻来调节流经电路的电流的原因。 例如,假设我们有一个Vf为2 V,工作电流为20 mA的LED。(我认为这些数字是合理的吗?如果不是,请再次告诉我。)我们的电源为恒定4V。这意味着我们需要电阻在2 V电压下汲取20 mA电流,因此它将是一个100Ω电阻,流经40 mW。那是很小的用电量,但是所提供的一半功率是通过热量浪费的。因此,在这种情况下,最佳案例效率不是50%吗?我会想到,就直流电源而言,这实际上不是很有效。 因此,当人们提到LED的高效率时,他们是在指LED本身将使用的功率有效地转换成光的事实,还是即使考虑了50%的最大壁挂效率也被认为是有效的? 还是仅仅是我举了一个例子,而这个例子恰好是生产应用中永远不会发现的可怕的电路设计?

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是否可以计算出电阻器中会发生多少散热和温度上升
假设我有一个100V的20V电池。我在其两端连接了一个1000 kohm电阻。会产生多少热量,我如何找到电阻器中的温升?随着电池的工作,我认为电流会随着时间的流逝而减少,但不确定真正电池的电压。也许我在这里没有提供足够的信息,对此我感到抱歉。 我只想知道,进行这种计算需要什么信息?你做过吗?在理想情况下(仅考虑最重要的因素),应考虑哪些因素来估算散热和温度升高,为什么实际实际实验中的实际散热和温度会有所不同? 我知道这个问题看起来很难,但是如果我能最终解决这个谜团,我将感到非常高兴。

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TO-92不够热
我正在通过AVR MCU控制DC风扇,并且对连接风扇的2N3904 NPN晶体管的热特性感到好奇。 阅读晶体管的数据表,我发现以下值: [Rθ Ĵ− A= 200 ∘黑白[RθĴ-一种=200 ∘黑白 R_{\theta J-A} = 200\text{ }^{\circ}\text{C/W} [Rθ Ĵ− C= 83.3 ∘黑白[RθĴ-C=83.3 ∘黑白 R_{\theta J-C} = 83.3\text{ }^{\circ}\text{C/W} 我希望环境和外壳之间的热阻为: [Rθ ç− A= Rθ Ĵ− A− Rθ Ĵ− C= 116.7 ∘黑白[RθC-一种=[RθĴ-一种-[RθĴ-C=116.7 ∘黑白 R_{\theta C-A} = R_{\theta J-A} - R_{\theta J-C} = 116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W} …

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125 mW电阻在专业安全系统中耗散600 mW
下面的示意图是信号PCB的输入电路,我们从一家火灾探测系统的供应商处购买了该信号。所述PCB必须内置在所谓的地理疏散面板中,该面板允许消防员看到建筑物在哪个区域着火,并且因此是安全系统的一部分。 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 所示的LED实际上是光耦合器的IR LED(出于共模抑制的原因需要)。每个火灾探测区域都有这样的输入。光耦合器的输出被馈送到Atmel MCU中,在此对其进行处理,以点亮建筑物平面图上的某些LED。如果没有任何输入信号,MCU将重置面板上的所有LED。 820欧姆电阻器是SMD类型的,根据其尺寸,我估计它的封装为0805,因此其额定值为125mW。我们供应商的文档声称输入电压范围为2.2V至24V。这是设计使然,以支持许多品牌的火灾探测计算机。并非全部,但许多系统实际上确实输出24V。根据我自己的计算,假设二极管和LED的总正向电压为1.9V,则电阻在24V输入时的功耗约为600mW。实际上,在输入上施加24V电压仅需5秒钟,就会使电阻发热太多,以至于您无法触摸它。此时,输入电流约为26 mA。由于我对SMD组件的经验不多,已经多年没有使用电子设备,所以我需要知道电阻是否有烧毁的危险, 平均而言,消防队可以首先察觉到面板的时间为+ 15分钟。这意味着激活的输入中的电阻将在人口稠密的地区中经受至少15分钟的条件。在消防人员较少的农村地区,这甚至可能更长。 权威答案或指向它们的链接受到高度赞赏。 地理面板的图片: 带输入电路板的图片: 有八个相同的输入电路。我在其中一个电阻下面添加了“ 820 ohm”字样。该电阻器的左侧是二极管,上方和左侧是光隔离器。这是一个带有SMD代码824的4引脚设备。 有问题的电阻的特写视图:


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LED灯带:46%的电阻损耗?
我最近买了这些 LED灯条。它们应该以12V / 72W的功率运行,上面装有300个SMD 5050 LED。原理图: 模拟此电路 –使用CircuitLab创建 的原理图用万用表测量了原理图上的电压值。电阻上写有“ 560”。 如您所见,电阻器的电压为5.6V-占条带所消耗电压(或功率)的46%!那是正常的吗?

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如何为串联电路中连接的6个LED选择正确的功率和欧姆的电阻?
假设我有六个LED灯,每个LED灯的电压分别为3.2 V和20 mA,并且全部六个都连接在一个串行电路中。我知道有更好的设置,但是为此,我正在使用此电路设置。 我使用的是单个电源,其中两个12伏A23电池保存在2个电池盒中,并且在电源和第一个LED灯之间还存在一个240欧姆的电阻器。 我使用欧姆定律这样计算出电阻器的电阻: [R = Δ V一世= 24V− (3.2 V* 6发光二极管)201000一种= 240Ω[R=ΔV一世=24V-(3.2V∗6发光二极管)201000一种=240Ω R = \frac{\Delta V}{I} = \frac{24\,V - (3.2 V\, * 6\, \text{LEDs})}{ \frac{20}{1000}A} = 240\, \Omega 电阻消耗的功率: 电阻消耗的功率= (24V− (3.2V* 6LED ))∗ (201000)一= 0.096 瓦电阻消耗的功率=(24V-(3.2V∗6发光二极管))∗(201000)一种=0.096 瓦 \text{Power dissipated by resistor} = (24\, V - (3.2\,V * …

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通孔电阻尺寸是否有任何图案或标准?
长期以来,我一直以为四分之一瓦的电阻器具有标准封装,而半瓦特的电阻器具有标准封装等。但是最近我得到了通孔电阻器,其尺寸未达到预期的封装尺寸。 。我已经对Digikey的数千个库存最多的通孔电阻器进行了分析,但没有发现任何规律。 3.5±0.3毫米长似乎是一个分组,我通常会认为是1 / 8W电阻器。但是Digikey列出的电阻器的尺寸范围为1 / 8W至1 / 2W。 6.3±0.3毫米长是另一组,我通常将其称为四分之一瓦电阻器封装。但是瓦数从1 / 8W到1W不等。 可以在9mm,12mm,15mm,18mm,22.2mm,26mm和45.2mm附近观察到类似的分组。这使得创建我们的内部零件编号方案成为问题。如果存在这样的情况,我们不能仅仅假设四分之一瓦的电阻器位于“四分之一瓦封装”中。 那么通孔电阻器有一套尺寸标准吗?这些尺寸标准与电阻器的瓦数之间是否有任何关系?

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是什么使我的DC / DC转换器的电容器爆炸?
我有一些电容器烧断了,我不确定是什么原因造成的。绝对不是过电压,也不是错误的极化。让我介绍一下场景: 我使用这种方案设计了一个双级升压转换器: 可以从以下命令获得:其中D_ \ max是最大占空比。 Vout=Vin/(1−Dmax)2 Vout=Vin/(1−Dmax)2\ Vout=Vin/(1-D_\max)^2DmaxDmaxD_ \max 我想升压的输入电压 12V到100V的输出电压。我的负载为100Ω,因此会消耗100W的功率。如果我不考虑任何损耗(我知道我正在成为理想主义者,请冷静下来),则输入电压源将提供8.33A的电流 我们可以将电路分为两个阶段,第一阶段的输出是第二阶段的输入。这是我的问题: 当C1两端的电压达到大约30V时,它会烧断。C1的额定电压为350V,它是一个22uF的电解电容器(径向)10x12.5mm。我完全确定两极分化是正确的。 第二阶段的输入电流(理想情况下)应在3.33A左右(以使该阶段的100W保持30V)。我知道电流可能更高,但这是一个很好的替代方法。开关频率为100Khz。 由于某种原因,瓶盖炸毁了,我真的不知道为什么。当然,发生这种情况时,盖子(死角)很热。 这可能是ESR的影响吗?该电容在1kHz处的耗散系数为0.15。 因此,C1的(DF也会增加以产生更高的频率)。|Xc|=1/(2∗pi∗100Khz∗22uF)=0.07234Ω|Xc|=1/(2∗pi∗100Khz∗22uF)=0.07234Ω|X_c|= 1/(2*pi*100Khz*22uF) =0.07234Ω ESR=0.15∗0.07234=0.01ΩESR=0.15∗0.07234=0.01ΩESR=0.15*0.07234= 0.01Ω 由于L2很大,我希望C1会提供一个相当恒定的电流,该电流等于第二个点的输入电流(3.33A),所以ESR的功耗应该约为:3.33A2∗0.01Ω=0.11W3.33A2∗0.01Ω=0.11W3.33A^2 * 0.01Ω = 0.11W 这会使其变得过热并爆炸吗?我对此表示怀疑.... 附加信息: L1约为1mHy L2约为2mHy D1是一个肖特基45V二极管 我尝试了两个不同的电容器:炸毁的160V 22uF,然后尝试了也炸毁的350V 22uF。 由于PCB布局的原因,很难测量盖中的电流 第一和第二MOSFET都有一个小的缓冲RC网络。我认为这不会在C1中引起任何问题。 我在等你的想法! 编辑n°1 = L1很大,纹波仅为额定输入电流的1%(假设100W / 12V = 8.33A),因此que可以假定它几乎像是阶段1输入处的恒定电流。对于阶段2电感电流纹波小于5%,我们也可以认为它是恒定电流)。当MOSFET 1导通时,大约有8.33A电流通过,但是当它截止时,该电流(我们说“实际上是恒定的”)将流经D1。可以说电容器中的电流为。然后我们最终发现C1中的峰值电流必须在。电流很大!它将耗散 ...但看起来在ESR中没有耗散太多功率。ID1−IL2ID1−IL2 I_{D1} - I_{L2} 8.33A−3.33A=5A8.33A−3.33A=5A …

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高侧开关(大电流)的PCB布局
我正在为两个高端开关设计PCB布局。您可以在下面看到我当前布局的图片。 未来PCB的铜重量可能为2 oz /ft²(双面)。我使用两个p沟道MOSFET(IPB180P04P4)。我希望右侧的MOSFET为10安培(我选择非常接近最小占位面积,Pd约为0.2 W),而MOSFET则为15安培(U2,峰值为30安培,Pd约为0.45 W,最大1.8 W)在左侧(U1,8平方厘米的铜)。 IC1是电流传感器。 接线端子(U15,U16)属于以下类型:Digikey上的WM4670-ND。 为了在这种类型的PCB上吸收这么大的电流,一位在线计算器告诉我,我需要20毫米的走线。为了节省空间,我决定将这条大迹线分成两条迹线(一条在顶部,一条在底部)。我将两条走线都用过孔图案连接(在2x2mm²的网格上,钻孔尺寸为0.5 mm)。我没有这种布局的经验,所以我看了看其他电路板,然后选择了一个对我来说似乎很公平的尺寸。这是通过模式正确的方法吗? 在MOSFET下,我使用相同的图案,但钻头尺寸较小,为0.3 mm,以形成热结。如此大小的焊料会更好地流动吗?到目前为止,没有一个通孔被填满... 我还考虑在这些走线上没有任何阻焊层,那就是在铜上施加一些阻焊剂。 我还担心MOSFET的焊盘。我没有选择不用铜覆盖它们。我以为设备可以通过这种方式自动居中,但这可能会增加阻力... 请随时评论布局! 谢谢 ! 编辑1 我略微改进了设计。我在MOSFET的散热垫下添加了更多的过孔。MOSFET下有一些裸铜(如果将来我想增加一个散热片)。 请随意发表评论 !先感谢您 ! 编辑2 此设计的新更新。我增加了MOSFET引线周围的铜面积。那应该降低这些走线的电阻。 我在顶层和底层之间添加了更多的过孔,以改善这些层中的电流分布。 我问制造商是否可以在设备下面插入通孔以改善散热。他告诉我那是持久的。 我认为我不会改变其他任何事情。这是我最好的猜测,因此如果没人有任何评论,我可以尝试一下。

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BJT功耗-使用哪个值?(Ta vs Tc)
我正在将TIP120(达林顿对BJT)用于我的项目。我有VCË(š 一吨)= 1 伏VCË(s一个Ť)=1个VV_{CE(sat)}=1V, 一世C= 2 安一世C=2一个I_C=2A, V乙Ë= 2.5 伏V乙Ë=2.5VV_{BE}=2.5V 和 一世乙= 0.005一世乙=0.005I_B=0.005A,这使我的总功耗为: Pd=VCË(š 一吨)∗一世C+V乙Ë∗一世乙≈ 2 w ^Pd=VCË(s一个Ť)∗一世C+V乙Ë∗一世乙≈2w ^P_D=V_{CE(sat)}*I_C+V_{BE}*I_B \approx 2W 当我查看组件数据表以检查绝对最大额定值时,给出了两个功耗值:一个在65W(@ŤC= 25 ° CŤC=25°CT_C=25°C)和2W(@),如下图所示:Ť一个= 25 ° CŤ一个=25°CT_A=25°C 所以我的问题是:两个值之间有什么区别?和什么区别?Ť一个Ť一个T_AŤCŤCT_C 抱歉,如果这是一个常见问题,我到处搜索以尝试回答该问题,但是当我想了解电子数据表中参数的用途时(如果有最常用的术语表,则搜索引擎不是很有帮助)在某处的数据表中找到的参数,并且有人链接,我非常乐意使用它!)。 我怀疑出于某种原因我应该使用第一个值,但是鉴于我计算出的值实际上与第二个值相同,因此我不想冒任何机会破坏我的未来设置,从而使所有魔幻烟雾逃脱了...PdPdP_D 谢谢!
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