مرجع اختيار مقاوم الطاقة

إذا كان اختيار مقاوم الطاقة المناسب دائمًا أمرًا صعبًا لهندسة الطاقة لدينا ، فإليك بعض المراجع لهذه المشكلة:
1. قوة المقاوم
يتم تعريف القدرة المقدرة للمقاوم على أنها الحد الأقصى للطاقة المسموح بها من قبل المقاوم للتشغيل العادي المستمر في درجة حرارة محددة محددة ، على افتراض أن الهواء لا يتداول. درجة الحرارة المحيطة المحددة هي عمومًا 25 درجة ، 70 درجة ، و 125 درجة. تجدر الإشارة إلى أن العملية الطبيعية المستمرة للمقاوم لا تعني فقط أن المقاوم ليس تلفًا ، ولكن أيضًا يجب أن يكون تغيير المقاومة للمقاوم ضمن النطاق المسموح به.
عادةً ما نستخدم منحنى تقليل الطاقة لوصف العلاقة بين القوة ودرجة الحرارة المحيطة للمقاوم. كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة ، زادت قدرة تبديد الحرارة للمقاوم وأصغر الطاقة. عندما تصل درجة الحرارة المحيطة إلى الحد الأقصى ، يفقد المقاوم قدرته على تبديد الحرارة وينخفض ​​قوته إلى الصفر.
2. تصنيف مقاومات الطاقة
عادةً ما يمكن أن يطلق على المقاوم ذي الطاقة ذات التصنيف الأعلى مقاومًا للسلطة. وفقًا لمستويات الطاقة المختلفة ، يتم تقسيمه إلى مقاومات منخفضة الطاقة ومقاومات عالية الطاقة. وفقًا للمواد والعمليات المختلفة ، تنقسم مقاومات الطاقة بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: مقاومات الطاقة المتجددة ، ومقاومات الطاقة الأفلام ، ومقاومات السيراميك الصلبة.
مقاومات الطاقة wirewound هي المقاومات الأكثر شيوعا للطاقة. عادة ما يتم تصنيع المقاومات WIREWOUND من خلال سلك مقاومة لف على الركيزة العازلة للسيراميك. تتميز بعملية بسيطة وسعر اقتصادي وقوة المقاوم الواحد يمكن أن تصل إلى أكثر من 3 كيلو وات. العيوب هي الحجم الضخم ، والحث ، وسوء الموثوقية ، والجودة غير المتكافئة. فيما يلي العديد من المقاومات الشائعة للسلطة: مقاومات Wirewound المطلية ، ومقاومات القشرة الخزفية ، ومقاومات قشرة سبيكة ، ومقاومات سلكية مموجة عالية الطاقة.
تشير مقاومات الطاقة الأفلام بشكل أساسي إلى مقاومات الطاقة المستوية مع تقنية أفلام سميكة ، والتي عادة ما تستند إلى ملاط ​​مقاوم للأفلام السميكة المطبوعة على ركائز نيتريد الألومينا أو الألومنيوم. يحتوي هذا النوع من المقاوم على كثافة طاقة عالية ولا يحث أو السعة ، وهو مناسب جدًا للاستخدام في مناسبات ذات مساحة محدودة ولكن ظروف تبديد الحرارة جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع مقاومات Wirewound ، فإن مقاومات الأفلام لها نطاق مقاومة أوسع ، بدءًا من milliohms إلى megohms. مقاومات الأفلام لديها أيضا عيوب. الأول هو أن سعة التحميل الزائد محدودة ومن السهل أن تتلف في تطبيقات النبض عالية الطاقة مثل دوائر التفريغ ، وبالتالي فإن الموثوقية ليست عالية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مقاومات الأفلام لها متطلبات عالية جدًا لظروف تبديد الحرارة ، ويجب إضافة المشتت الحراري المناسب لتحقيق القوة المقدرة. أطلقت Kaibu Electronics مقاومًا مستويًا للطاقة يعتمد على تكنولوجيا أفلام الطاقة. تتوافق كثافة الطاقة تمامًا مع مقاومات الأفلام السميكة ، ويتم تحسين موثوقية واستقرار المقاومات. فيما يلي العديد من مقاومات الطاقة المستوية المشتركة على أساس تكنولوجيا أفلام الطاقة.
تختلف عملية تصنيع المقاومات الخزفية الصلبة تمامًا عن مقاومات Wirewound ومقاومات الطاقة المستوية. بعد خلط مواد المقاوم المسحوق ، يتم تشكيلها ، وتلبس في درجة حرارة عالية ، ومعالجة القطب ، وأخيرا تعبئتها واختبارها. إن الفرق الأكبر بين المقاومات السيراميك الصلبة والمقاومات المتجهة ومقاومات القوة المستوية للأفلام هو أنها موصلة طوال الوقت ، بحيث يمكنها تحمل الآثار العالية للطاقة والهزهة العالية ، وهي مناسبة للغاية لتصريف الطاقة ، مثل شحن المكثفات وتفريغها. مقاومات السيراميك الصلبة غير حثية وموثوقة للغاية. وهي مقسمة إلى نوع الطاقة ونوع النبض وفقًا للتطبيقات المختلفة.
3. سوء فهم شائع في اختيار مقاومات الطاقة
(1) من الضروري التمييز بين التطبيقات العالية والبذرة العالية.
في العديد من التطبيقات ، مثل الشحن المسبق لحزمة البطارية ، وشحن المكثفات والتفريغ ، وبدء الحد الحالي ، وحماية القوس ، وما إلى ذلك ، لا يحتاج المقاوم إلى العمل بشكل مستمر لفترة طويلة في قوة عالية ، ولكنه يحتاج إلى مواجهة طاقات النبض الدورية. المقاوم الأنسب لهذا التطبيق هو مقاوم مقاوم للنبض عالي الطاقة ، وليس المقاوم عالي الطاقة. بطبيعة الحال ، فإن اختيار المقاوم ذي القوة العالية بما فيه الكفاية قد يلبي مثل هذه الاحتياجات ، ولكن لا تزال هناك مخاطر محتملة. على سبيل المثال ، في مقاوم Wirewound عالي الطاقة ، فقط سلك سبيكة المقاومة هو الجزء الموصل. وزن أسلاك سبائك المقاومة هذه ليست سوى جزء صغير من المقاوم بأكمله. عندما تتعرض لتأثير نبض مرتفع الأجل على المدى القصير ، لا يوجد وقت يتم إجراؤه من خلال المصفوفة العازلة والفضول الحراري المساعد ، لذلك تحتاج هذه الأسلاك المقاومة الرقيقة جدًا نفسها إلى تحمل طاقة النبض ، والتي قد تسبب أضرارًا مباشرة للمقاوم أو المخاطر المحتملة. لا يتم تصميم العديد من المقاومات المتجهة للمناسبات عالية الطاقة وذات النزول العالي ، وبالتالي لا يتم أخذ حمل النبض الفعلي في الاعتبار من حيث المواد والعمليات. بمجرد تطبيقها على دوائر النبض ، يكون من السهل الفشل. تدرس المقاومات السابقة للرسوم التي تنتجها التكنولوجيا الإلكترونية Shenzhen Star بشكل كامل أن ظروف عمل النبضات العالية ، ويتم إجراء علاجات خاصة في كل من مواد سلك المقاومة وتبديد الحرارة السريع.
(2) عدم الاهتمام بتصميم تبديد الحرارة ، ومساحة طاقة مفرطة في المقاومة.
كما ذكرنا سابقًا ، فإن قوة المقاوم هي قدرتها على تبديد الحرارة. يمكن تحسين سعة تبديد الحرارة للمقاوم من خلال تصميم تبديد الحرارة المعقول ، مثل التخطيط المعقول ، وتركيب بالوعة الحرارة ، وتبريد الهواء ، وتبريد الماء ، وتبريد الزيت ، وما إلى ذلك. بعض المقاومات ، وخاصة مقاومات الطاقة المستوية ، تعتمد اعتمادًا كبيرًا على أحواض الحرارة. يمكن أن يكون للمقاوم المستوي المعبأة في TO220 قوة مصنفة قدرها 50 واط مع بالارتداد الحراري المعقول ، ولكن فقط 1.5 واط بدون بالوعة الحرارية.
سيستخدم معظم المهندسين مقاومات الطاقة في تقييمات مخفضة. وفقا للمعايير العسكرية ، عادة ما يتم تقليل التصنيف بمقدار النصف. في بعض الأحيان ، يلزم إجراء مزيد من التخفيض لتقليل توليد الحرارة. ومع ذلك ، يجب النظر في مقدار التخفيض مع بيئة العمل وظروف تبديد الحرارة. على سبيل المثال ، يمكن تقليل مقاوم الطاقة ذي الطاقة المقدرة من 750 واط إلى 500 واط عندما يتأثر بتوليد الحرارة من المقاومات المجاورة ، في حين يمكن زيادة الطاقة إلى 1000 واط من خلال تبريد الهواء (سرعة الرياح 150 مترًا/دقيقة).
عندما يحتاج المقاوم إلى تزويدها بمشتقة حرارية للوصول إلى الطاقة ذات التصنيف الاسمي ، ستشير ورقة المواصفات عمومًا إلى الطاقة مع أو بدون بالوعة الحرارية. تأكد من الانتباه إلى هذه الاختلافات عند اختيار مقاوم الطاقة.
(3) التقليل من محاثة مقاومات wirewound
كما نعلم جميعًا ، فإن أكبر عيب في مقاومات Wirewound هو وجود الحث. يمكن الحصول على المقاوم المنخفض للاندفاع من خلال طريقة اللف غير الحثية ، لكنها ليست غير حثية تمامًا. يمكن تجاهل هذه الحواسات في دوائر مع تواتر عدة مئات من Hertz. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام مقاومات Wirewound في الأحمال عالية التردد مثل معدات اتصال البث. يمكن أن توفر مقاومات الطاقة المستوية من نوع الأفلام ومقاومات السيراميك الصلبة خصائص غير حثية. الحث الطفيلي لهذه المقاومات منخفضة مثل مستوى NH. على سبيل المثال ، فإن سلسلة محاذاة المسلسل لمقاوم الطاقة المستوية المعبأة TO220 التي تنتجها Kaibu Electronics أقل من 10nH. في تطبيقات التردد العالي والبذرة العالية ، ليس فقط المقاومات المطلوبة للحصول على خصائص غير حثية ، ولكنها مطلوبة أيضًا للحصول على خصائص مقاومة للنبض عالي الطاقة. يمكن لعملية التعويذة غير الحثية لشركة Shenzhen Shida Electronic Technology Co. ، Ltd. تجنب الآثار الضارة للجيل غير الحث.
(4) اختر الدقة الصحيحة
هنا نناقش فقط مقاومات الطاقة للتطبيقات غير المحددة. عند اختيار مقاوم الطاقة ، على الرغم من أن الدقة ليست مؤشرًا مهمًا للغاية بالنسبة لمعظم التطبيقات ، إلا أن الدقة لا يتم تحديدها بشكل تعسفي. نوصي عادةً بأخذ في الاعتبار الدقة الأولية والانجراف في نهاية الحياة ، ثم اختيار الدقة بناءً على مبدأ النطاق الواسع. إن مبدأ مجموعة واسعة من الدقة لا يفضي فقط إلى توفير التكلفة ، ولكن الأهم من ذلك ، أنه يمكن أن يحسن موثوقية المقاومات ، وخاصة بالنسبة لمقاومات الأفلام. هذا لأنه من أجل تحقيق دقة أعلى ، يجب ضبط مقاومات الأفلام ، وستقوم عملية ضبط المقاومة بإتلاف طبقة المقاوم ، وتفقد الطاقة المقدرة للمقاوم ، وتقليل سعة الحمل الزائد للمقاوم. ستحقق بعض مصنعي المقاومين المتجهين الغرض من ضبط المقاومة عن طريق طحن السلك ، مما سيقلل من سعة الحمل الزائد للمقاوم بمقدار النصف على الأقل. لذلك ، يرجى اتباع مبدأ النطاق الواسع عند اختيار دقة مقاومات الطاقة. على سبيل المثال ، عندما تتمكن دقة ± 10 ٪ من تلبية المتطلبات بعد التقييم الشامل ، ليست هناك حاجة لاختيار دقة ± 5 ٪ أو ± 1 ٪.