Résistances de puissance : pièces et fonctions électroniques
ce qu’il faut savoir
- Les résistances de puissance sont utilisées dans les appareils électroniques pour dissiper l’énergie en contrôlant le courant et la tension.
- La puissance nominale d’une résistance définit la quantité de puissance que la résistance peut gérer en toute sécurité avant qu’elle ne commence à subir des dommages permanents.
- La plupart des applications électroniques utilisent des résistances de faible puissance, généralement de 1/8 watt ou moins. Les résistances haute puissance sont évaluées à 1 watt ou plus, y compris la gamme des kilowatts.
Cet article explique le fonctionnement de ces résistances et présente les différents types de résistances.
Principes de base de la résistance de puissance
La puissance dissipée par la résistance peut être trouvée à l’aide de la première loi de Joule (puissance = tension x courant). La puissance dissipée est convertie en chaleur et élève la température de la résistance. La température de la résistance continue de grimper jusqu’à ce qu’elle atteigne un point où la chaleur dissipée dans l’air, le circuit imprimé et l’environnement environnant équilibre la chaleur générée.
Selon la puissance requise, l’appareil peut avoir besoin d’une résistance de forte puissance pour éviter la surchauffe. Il est nécessaire de garder les résistances froides pour gérer des courants plus élevés sans dégradation ni dommage.
L’utilisation d’une résistance de puissance au-dessus de sa puissance et de sa température nominales peut avoir de graves conséquences, notamment des modifications de la valeur de la résistance, une durée de vie raccourcie, des circuits ouverts ou des incendies électriques. Pour éviter de telles pannes, les résistances de puissance sont généralement déclassées en fonction des conditions de fonctionnement attendues.
Les résistances de puissance sont généralement plus grandes que leurs homologues. La taille accrue facilite la dissipation de la chaleur et est souvent utilisée pour fournir des options de montage pour les dissipateurs thermiques. Des résistances haute puissance sont également disponibles dans des boîtiers ignifuges pour réduire le risque de conditions de défaillance dangereuses.
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Résistances haute puissance et basse puissance
La plupart des applications électroniques utilisent des résistances de faible puissance, généralement de 1/8 watt ou moins. Cependant, des applications telles que les alimentations, les freins dynamiques, la conversion de puissance, les amplificateurs et les chauffages nécessitent souvent des résistances de forte puissance. En règle générale, les résistances haute puissance sont conçues pour 1 watt ou plus. Certains sont disponibles dans la gamme des kilowatts.
Déclassement de la résistance de puissance
Les cotes de résistance de puissance sont spécifiées à 25C. Lorsque la température de la résistance de puissance monte au-dessus de 25 °C, la puissance que la résistance peut gérer en toute sécurité commence à chuter. Pour s’adapter aux conditions de fonctionnement prévues, le fabricant fournit un tableau de déclassement. Ce tableau de déclassement montre la puissance qu’une résistance peut supporter lorsque sa température augmente.
Étant donné que 25 ° C est une température ambiante typique et que toute puissance dissipée par la résistance de puissance générera de la chaleur, il est souvent difficile de faire fonctionner une résistance de puissance à son niveau de puissance nominale. Pour tenir compte de l’effet de la température de fonctionnement de la résistance, les fabricants fournissent des courbes de déclassement de puissance pour aider les concepteurs à s’adapter aux limitations pratiques. Il est préférable d’utiliser la courbe de déclassement de puissance comme guide et de rester dans la plage de fonctionnement recommandée. Chaque type de résistance a une courbe de déclassement différente et une tolérance de fonctionnement maximale différente.
Plusieurs facteurs externes peuvent affecter la courbe de déclassement de puissance d’une résistance. Ajoutez un refroidissement par air forcé, des dissipateurs de chaleur ou un meilleur montage des composants pour aider à dissiper la chaleur générée par la résistance, lui permettant de gérer plus de puissance et de maintenir la température plus basse. Cependant, d’autres facteurs sont préjudiciables au refroidissement, tels que les enceintes qui retiennent la chaleur générée dans l’environnement environnant, les composants générateurs de chaleur à proximité et les facteurs environnementaux tels que l’humidité et l’altitude.
Types de résistances haute puissance
Chaque type de résistance de puissance fournit différentes fonctions pour différentes applications de résistance. Par exemple, les résistances bobinées sont disponibles dans une variété de facteurs de forme, y compris des conceptions de montage en surface, radiales, axiales et sur châssis pour une dissipation thermique optimale. Des résistances bobinées inductives sont également disponibles pour les applications à haute puissance d’impulsion. Pour les applications à très haute puissance telles que le freinage dynamique, les résistances à fil nichrome sont idéales, en particulier lorsque les charges devraient se situer dans les centaines ou les milliers de kilowattheures. Les résistances à fil de nichrome peuvent également être utilisées comme éléments chauffants.
Les types de résistance courants incluent :
- Résistances bobinées
- Résistance du ciment
- Résistances à couches minces
- film métallique
- composite de carbone
- Fil de nickel chrome
Différents types de résistances peuvent avoir différents facteurs de forme tels que :
- Résistances DPAK
- Résistances à montage sur châssis
- Résistances radiales (verticales)
- Résistance axiale
- Résistances à montage en surface
- Traversant la résistance du trou
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