功率電阻的選型過(guò)程中常見誤區(qū)
來(lái)源:m.wuyueyiyao.com         發(fā)布時(shí)間:2018-04-17
通常一個(gè)具有較高額定功率的電阻器可被稱為功率電阻。按照不同的功率級(jí)別分為小功率電阻和大功率電阻。根據(jù)材料和工藝的不同,功率電阻主要分為三類:線繞功率電阻,膜式功率電阻,實(shí)心陶瓷電阻。今天咸陽(yáng)秦華電子就給大家說(shuō)說(shuō)功率電阻的選型過(guò)程中常見誤區(qū) 。
(1)要區(qū)別高功率和高脈沖的應(yīng)用。
在很多應(yīng)用場(chǎng)合中,如電池組預(yù)充電,電容充放電,啟動(dòng)限流,電弧保護(hù)等應(yīng)用中,電阻并不需要在大功率下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作,而是需要承受一個(gè)或多個(gè)周期性的脈沖能量,最適合這種應(yīng)用場(chǎng)合的是高能抗脈沖類型的電阻,而不是大功率電阻。當(dāng)然,選擇一個(gè)足夠大功率的電阻也可能會(huì)滿足這類需求,但潛在的風(fēng)險(xiǎn)依然存在。比如,大功率線繞電阻只有電阻合金絲是導(dǎo)電的部分,這些電阻合金絲的重量相對(duì)于整個(gè)電阻器而言只占很少的一部分,在受到短時(shí)高脈沖沖擊的時(shí)候,熱量沒(méi)有時(shí)間通過(guò)絕緣基體和輔助散熱器傳導(dǎo)出去,所以這些很細(xì)的電阻絲本身需要承受一個(gè)脈沖能量,這可能導(dǎo)致電阻直接損壞或發(fā)生潛在的風(fēng)險(xiǎn)。很多線繞電阻并不是為高能高脈沖場(chǎng)合設(shè)計(jì)的,所以在材料和工藝上并沒(méi)有考慮到實(shí)際的脈沖負(fù)荷,一旦應(yīng)用于脈沖電路很容易發(fā)生故障。目前流行的高能電阻是無(wú)感實(shí)心陶瓷電阻,這種電阻在高能抗脈沖的應(yīng)用中,相比較線繞電阻節(jié)約90%以上的空間,同時(shí)可靠性提高10倍以上。
(2)不重視散熱設(shè)計(jì),功率空間預(yù)留過(guò)度或不足。
在一章中我們有講到,電阻器的功率就是它的散熱能力。而電阻器的散熱能力可以通過(guò)合理的散熱設(shè)計(jì)來(lái)加以提升,比如合理的布局,加裝散熱器,風(fēng)冷,水冷,油冷散熱等。有些電阻尤其是平面功率電阻嚴(yán)重依賴于散熱器,一個(gè)TO220封裝的平面功率電阻,在加裝合理散熱器的情況下其額定功率可達(dá)50W,但在不加散熱器的情況下其功率只有1.5W。
大部分的工程師都會(huì)降額使用功率電阻,依據(jù)軍標(biāo),通常降額一半,有些時(shí)候?yàn)榱私档桶l(fā)熱甚至需要進(jìn)一步的降額使用。但降額多少必須結(jié)合工作環(huán)境和散熱條件來(lái)考慮,比如一個(gè)額定功率為750W的功率電阻在受到臨近電阻發(fā)熱影響時(shí)其功率可能降低到500W,而通過(guò)風(fēng)冷散熱(風(fēng)速150米/分鐘)則可以把功率提升至1000W。
當(dāng)電阻需要加裝散熱器才能達(dá)到標(biāo)稱額定功率時(shí),一般規(guī)格書上都會(huì)標(biāo)明加配散熱器時(shí)的功率和不加配散熱器時(shí)的功率。在進(jìn)行功率電阻選型時(shí)一定要注意這些區(qū)別。
(3)對(duì)線繞電阻存在的電感估計(jì)不足
眾所周知,線繞電阻的最大缺陷就是存在電感,通過(guò)無(wú)感繞組的方法可以得到一個(gè)低電感的線繞電阻,但也并非完全無(wú)感,在頻率為幾百赫茲的電路中可以忽略這些電感。但在廣播通訊設(shè)備等的高頻負(fù)載中就不能再使用線繞電阻了。膜式平面功率電阻和實(shí)心陶瓷電阻都可以提供無(wú)感的特性,這些電阻的寄生電感低至nH級(jí)別,在高頻高脈沖的應(yīng)用中,不但要求電阻具有無(wú)感的特性,同時(shí)也要求電阻具有高能抗脈沖的特性,如成本允許,實(shí)心陶瓷電阻最為合適。
(4)選擇合適的精度
本文我們僅討論非精密應(yīng)用的功率電阻。在選擇功率電阻的時(shí)候,雖然精度對(duì)于大多數(shù)的應(yīng)用并不是很重要的指標(biāo),但精度絕不是隨意確認(rèn)的。通常我們建議綜合考慮初始精度和壽命末期的飄移,然后就寬原則選擇精度。精度就寬原則不僅有利于節(jié)約成本,更重要的是可以提高電阻的可靠性,尤其是對(duì)于膜式電阻。這是因?yàn)橐_(dá)到一個(gè)較高的精度,膜式電阻都要進(jìn)行調(diào)阻,而調(diào)阻的過(guò)程會(huì)對(duì)電阻層產(chǎn)生傷害,會(huì)損失電阻的額定能量,降低電阻的過(guò)載能力。有些線繞電阻制造商會(huì)通過(guò)打磨線材來(lái)達(dá)到調(diào)阻的目的,這種做法會(huì)使該電阻的過(guò)載能力至少降低一半。所以功率電阻的精度選擇請(qǐng)遵循就寬原則,例如當(dāng)綜合評(píng)估后±10%的精度可以滿足要求,就沒(méi)有必要選擇±5%或者±1%的精度。