Kaj morate vedeti
- Močnostni upori se uporabljajo v elektroniki za odvajanje energije z nadzorovanjem pretoka toka in napetosti.
- Moč upora določa, koliko moči lahko upor varno prenese, preden se začne trajno poškodovati.
- Večina elektronskih aplikacij uporablja nizkoenergetske upore, običajno 1/8 vata ali manj. Visokozmogljivi upori so ocenjeni na 1 vat ali več, vključno z razponom kilovatov.
Ta članek pojasnjuje, kako ti upori delujejo, in vključuje pogled na različne vrste uporov.
Osnove močnostnega upora
Moč, ki jo razprši upor, je mogoče ugotoviti z uporabo prvega Joulovega zakona (moč=napetost x tok). Razpršena moč se pretvori v toploto in poveča temperaturo upora. Temperatura upora narašča, dokler ne doseže točke, ko toplota, ki se razprši skozi zrak, tiskano vezje in okoliško okolje, uravnoteži ustvarjeno toploto.
Glede na zahtevano moč bo naprava morda potrebovala visokozmogljiv upor, da prepreči pregrevanje. Ohranjanje nizke temperature upora je potrebno za obvladovanje večjih tokov brez poslabšanja ali poškodbe.
Delovanje močnostnega upora nad njegovo nazivno močjo in temperaturo lahko povzroči hude posledice, vključno s spremembami vrednosti upora, zmanjšano življenjsko dobo, odprtimi tokokrogi ali električnimi požari. Da bi se izognili takim okvaram, se močnostni upori pogosto zmanjšajo glede na pričakovane pogoje delovanja.
Močnostni upori so običajno večji od ustreznih komponent. Povečana velikost pomaga pri odvajanju toplote in se pogosto uporablja za zagotavljanje možnosti namestitve za hladilnike. Visokozmogljivi upori so na voljo tudi v ognjevarnih paketih, da se zmanjša tveganje nevarne okvare.
Spodnja vrstica
Večina elektronskih aplikacij uporablja nizkoenergetske upore, običajno 1/8 vata ali manj. Vendar aplikacije, kot so napajalniki, dinamične zavore, pretvorba moči, ojačevalniki in grelniki, pogosto zahtevajo upore visoke moči. Na splošno so visokozmogljivi upori ocenjeni na 1 vat ali več. Nekateri so na voljo v kilovatnem območju.
Zmanjšanje moči upora
Nazivna moč močnostnih uporov je navedena pri temperaturi 25 C. Ko se temperatura močnostnega upora dvigne nad 25 C, začne moč, ki jo upor varno prenese, padati. Za prilagoditev pričakovanim pogojem delovanja proizvajalci zagotovijo tabelo znižanja moči. Ta diagram zmanjšanja moči prikazuje, koliko moči lahko prenese upor, ko se temperatura upora dvigne.
Ker je tipična sobna temperatura 25 C in kakršna koli moč, ki jo odvaja močnostni upor, ustvarja toploto, je delovanje močnostnega upora pri nazivni ravni moči pogosto težko. Da bi upoštevali vpliv delovne temperature upora, proizvajalci zagotavljajo krivuljo zmanjšanja moči, ki oblikovalcem pomaga pri prilagajanju omejitvam v resničnem svetu. Najbolje je, da uporabite krivuljo zmanjšanja moči kot smernico in ostanete znotraj predlaganega območja delovanja. Vsak tip upora ima drugačno krivuljo zmanjšanja moči in različne največje tolerance delovanja.
Več zunanjih dejavnikov lahko vpliva na krivuljo zmanjšanja moči upora. Dodatek prisilnega zračnega hlajenja, hladilnika ali boljšega nosilca komponente, ki pomaga pri odvajanju toplote, ki jo ustvarja upor, omogoča večjo moč in vzdrževanje nižje temperature. Vendar drugi dejavniki delujejo proti hlajenju, na primer ohišje, ki zadržuje toploto, ki nastaja v okolju, bližnji sestavni deli, ki proizvajajo toploto, in okoljski dejavniki, kot sta vlaga in nadmorska višina.
Vrste visokozmogljivih uporov
Vsak tip močnostnega upora ponuja različne zmogljivosti za različne aplikacije upora. Žični upori so na primer v različnih oblikah, vključno s površinsko montažo, radialno, aksialno in montažo na ohišje za optimalno odvajanje toplote. Na voljo so tudi neinduktivni žični upori za aplikacije z visoko impulzno močjo. Za aplikacije z zelo visoko močjo, kot je dinamično zaviranje, so nikromovi žični upori idealni, zlasti kadar se pričakuje, da bo obremenitev na stotine ali tisoče vatov. Nikromove žične upore lahko uporabite tudi kot grelne elemente.
Pogoste vrste uporov vključujejo:
- žični upori
- Cementni upori
- Filmski upori
- Kovinski film
- Ogljikov kompozit
- nikromirana žica
Različne vrste uporov so lahko v različnih oblikah, kot so:
- upori DPAK
- Uporniki za namestitev na ohišje
- Radalni (stoječi) upori
- Aksialni upori
- Uporniki za površinsko montažo
- Uporniki skozi luknje
