Ce qu'il faut savoir
- Les résistances de puissance sont utilisées en électronique pour dissiper l'énergie en contrôlant le flux de courant et la tension.
- La puissance nominale d'une résistance définit la puissance qu'une 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 1/8e de watt ou moins. Les résistances haute puissance sont évaluées à 1 watt ou mieux, y compris la plage de kilowatts.
Cet article explique le fonctionnement de ces résistances et présente une variété de types de résistances.
Les bases de la résistance de puissance
La puissance dissipée par une résistance peut être trouvée en utilisant la première loi de Joule (Puissance=Tension x Courant). La puissance dissipée est convertie en chaleur et augmente la température de la résistance. La température d'une 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, un appareil peut avoir besoin d'une résistance haute puissance pour éviter la surchauffe. Maintenir la température d'une résistance à un niveau bas est nécessaire pour gérer des courants plus importants sans dégradation ni dommage.
L'utilisation d'une résistance de puissance au-delà de sa puissance et de sa température nominales peut entraîner de graves conséquences, notamment des changements de valeur de résistance, une durée de vie réduite, des circuits ouverts ou des incendies électriques. Pour éviter de telles pannes, les résistances de puissance sont souvent déclassées en fonction des conditions de fonctionnement attendues.
Les résistances de puissance sont généralement plus grandes que leurs homologues. La taille accrue aide à dissiper 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 d'une condition de défaillance dangereuse.
Bottom Line
La plupart des applications électroniques utilisent des résistances de faible puissance, généralement de 1/8e de watt ou moins. Cependant, des applications telles que les alimentations, les freins dynamiques, la conversion de puissance, les amplificateurs et les appareils de chauffage exigent souvent des résistances haute puissance. Généralement, les résistances haute puissance sont évaluées à 1 watt ou plus. Certains sont disponibles dans la gamme des kilowatts.
Déclassement de la résistance de puissance
La puissance nominale des résistances de puissance est spécifiée à une température de 25°C. Lorsque la température d'une résistance de puissance monte au-dessus de 25 ° C, la puissance que la résistance peut gérer en toute sécurité commence à baisser. Pour s'adapter aux conditions de fonctionnement attendues, les fabricants fournissent un tableau de déclassement. Ce tableau de déclassement montre la puissance que la résistance peut gérer lorsque la température de la résistance augmente.
Étant donné que 25 °C est la température ambiante typique et que toute puissance dissipée par une résistance de puissance génère 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'impact de la température de fonctionnement de la résistance, les fabricants fournissent une courbe de déclassement de puissance pour aider les concepteurs à s'adapter aux limitations du monde réel. Il est préférable d'utiliser la courbe de déclassement de puissance comme ligne directrice et de rester dans la zone de fonctionnement suggérée. Chaque type de résistance a une courbe de déclassement différente et des tolérances de fonctionnement maximales différentes.
Plusieurs facteurs externes peuvent avoir un impact sur la courbe de déclassement de puissance d'une résistance. L'ajout d'un refroidissement par air forcé, d'un dissipateur thermique ou d'un meilleur support de composant pour aider à dissiper la chaleur générée par la résistance lui permet de gérer plus de puissance et de maintenir une température plus basse. Cependant, d'autres facteurs agissent contre le refroidissement, tels que l'enceinte qui conserve la chaleur générée dans l'environnement ambiant, 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 offre différentes capacités pour différentes applications de résistance. Les résistances bobinées, par exemple, se présentent sous divers facteurs de forme, notamment des conceptions à montage en surface, radiales, axiales et à montage sur châssis pour une dissipation thermique optimale. Des résistances bobinées non inductives sont également disponibles pour les applications à haute puissance pulsée. Pour les applications à très haute puissance, telles que le freinage dynamique, les résistances à fil nichrome sont idéales, en particulier lorsque la charge devrait atteindre des centaines ou des milliers de watts. Les résistances à fil de nichrome peuvent également être utilisées comme éléments chauffants.
Les types courants de résistances incluent:
- Résistances bobinées
- Résistances en ciment
- Résistances à film
- Film métallique
- Composite de carbone
- Fil nichrome
Différents types de résistances peuvent se présenter sous divers facteurs de forme tels que:
- Résistances DPAK
- Résistances montées sur châssis
- Résistances radiales (debout)
- Résistances axiales
- Résistances à montage en surface
- Résistances traversantes
