Resistor Kuasa - Bahagian dan Fungsi Elektronik

Kebanyakan aplikasi elektronik menggunakan perintang kuasa rendah, biasanya 1/8 watt atau kurang. Walau bagaimanapun, aplikasi seperti bekalan kuasa, brek dinamik, penukaran kuasa, penguat, dan pemanas sering menuntut perintang kuasa tinggi. Pada umumnya, perintang kuasa tinggi adalah perintang yang dinilai untuk beban 1 watt atau lebih besar dan boleh didapati dalam jarak kilowatt.

Asas Perintang Kuasa

Penarafan kuasa perintang menentukan berapa banyak kuasa yang dapat dikendalikan oleh resistor dengan aman sebelum resistor mula mengalami kerusakan permanen. Kuasa yang hilang oleh perintang boleh didapati dengan mudah menggunakan undang-undang pertama Joule, Power = Voltage x Current. Kuasa yang hilang oleh perintang ditukar kepada haba dan meningkatkan suhu perintang. Suhu perintang akan terus memanjat sehingga mencapai titik di mana haba hilang melalui udara, papan litar, dan persekitaran sekitarnya mengimbangi haba yang dijana. Mengekalkan suhu perintang yang rendah akan mengelakkan kerosakan pada perintang dan biarkan ia mengendalikan arus yang lebih besar tanpa degradasi atau kerosakan. Mengendalikan perintang kuasa di atas kuasa dan suhu yang diberi nilai boleh mengakibatkan kesan teruk termasuk pergeseran nilai rintangan, pengurangan jangka hayat operasi, litar terbuka, atau suhu yang tinggi sehingga perintang dapat menangkap kebakaran atau menangkap bahan-bahan di sekeliling. Untuk mengelakkan mod kegagalan ini, perintang kuasa sering dikurangkan berdasarkan keadaan operasi yang diharapkan.

Resistor kuasa biasanya lebih besar daripada rakan-rakan kuasa yang lebih rendah. Saiz yang meningkat membantu menghilangkan haba dan sering digunakan untuk menyediakan pilihan pemasangan untuk heatsink. Resistor kuasa tinggi juga sering terdapat dalam pakej kalis api untuk mengurangkan risiko keadaan kegagalan berbahaya.

Resistor Kuasa Derating

Kedudukan wawasan perintang kuasa ditentukan pada suhu 25C. Apabila suhu perintang kuasa meningkat di atas 25C, kuasa yang boleh mengatasi perintang keselamatan akan jatuh. Untuk menyesuaikan dengan keadaan operasi yang diharapkan, pengeluar menyediakan carta pemangkasan yang menunjukkan berapa banyak kuasa yang boleh mengendalikan perintang ketika suhu perintang naik. Oleh kerana 25C adalah suhu bilik yang biasa, dan sebarang kuasa yang hilang oleh penghalang kuasa menjana haba, menjalankan penghalang kuasa pada tahap kuasa yang dinilainya sangat sukar. Untuk mengambil kira kesan suhu pengendali pengeluar perintang memberikan lengkung pemendekan kuasa untuk membantu pereka menyesuaikan diri dengan batasan dunia sebenar. Adalah lebih baik untuk menggunakan kurva pemendekan kuasa sebagai panduan dan tetap berada di dalam kawasan operasi yang dicadangkan. Setiap jenis perintang akan mempunyai kurva derating berbeza dan toleransi operasi maksimum yang berlainan.

Beberapa faktor luaran boleh memberi kesan kepada lengkung pemendekan kuasa perintang. Menambah penyejukan udara paksa, heatsink, atau komponen komponen yang lebih baik untuk membantu menghilangkan haba yang dihasilkan oleh perintang akan membiarkan resistor mengendalikan lebih banyak kuasa dan mengekalkan suhu yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, faktor-faktor lain yang bekerja terhadap penyejukan, seperti haba pemendapan kepungan yang dihasilkan di persekitaran ambien, komponen penjanaan haba berhampiran dan faktor persekitaran seperti kelembapan dan ketinggian.

Jenis-jenis Resistor Kuasa Tinggi

Beberapa jenis perintang kuasa tinggi boleh didapati di pasaran. Setiap jenis perintang menawarkan keupayaan yang berbeza untuk aplikasi yang berlainan. Resistor kawat adalah umum dan boleh didapati dalam pelbagai faktor bentuk, dari permukaan gunung, radial, paksi, dan dalam reka bentuk gunung casis untuk pelesapan haba optimum. Resistor wirewound bukan induktif juga boleh didapati untuk aplikasi kuasa berdenyut tinggi. Untuk aplikasi kuasa yang sangat tinggi, seperti pengereman dinamik, perintang dawai nekrom, juga digunakan sebagai unsur pemanasan, adalah pilihan yang baik, terutamanya apabila beban dijangka beratus-ratus hingga beribu-ribu watt.