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深入了解电阻的“功率”

产品新闻| 浏览量:188| 2022年06月21日

功率是指物体在单位时间内工作的速度和字母P来表示。

P = W/t

电阻作为电路中的纯能耗元件,将电能转化为热能,被电阻吸收,最终消散到环境中。固定电阻的实际工作功率取决于两端的电压或电流:

P=UI=U2/R=I2R

电阻作为一种物质,能承受的热量有限;超过极限,电阻值会发生很大变化,甚至开路。

电阻的额定功率:指在正常气候条件下长期连续安全工作的最大功率(如大气压、环境温度等)。70℃静态自由空气中记录了额定功率的最大工作温度点。P70.在实际使用电阻时,需要留下一定的功率余量,建议是额定功率的一半。

我们注意到,电阻的额定功率是基于确定的环境条件和长期的连续安全工作。在此过程中,电阻有两种变化:加热和散热。最后,电阻将达到热平衡,并在电阻体上建立恒定的表面温度。在电阻体可接受范围内(即电阻波动在允许范围内),表面温度高于环境温度。额定功率是单位时间内的热临界值;如果超过额定功率,电阻体上的表面温度将超过电阻可接受范围。

如果我们能影响电阻的加热和散热能力,我们就能改变电阻的额定功率。电阻的额定功率取决于电阻的几何尺寸、电阻材料的允许温度、基板的导热性、环境条件等。电阻尺寸越大,电阻材料的耐受性越强,基板的导热性越高,环境温度越低或空气流动,电阻功率越大。此外,安装散热器可以提高电阻的散热能力。当环境温度超过70时℃额定功率的最大工作温度点,散热空间被压缩,因此电阻也必须减少热量,即减少金额。当环境温度接近电阻器允许的温度时,电阻器的热量将不会 ** 经常散射可能导致电阻燃烧。因此,当电阻长时间连续工作时,必须参考功耗降低曲线。

电阻温度可在短时间内高于允许温度;我们通常使用2来其耐受性-10倍功率,持续5倍s,即短期过载试验,电阻的过载能力。

除额定功率外,电阻还会遇到单个脉冲或周期性脉冲。为了更好地描述这一过程,我们介绍了电阻最大脉冲功率的概念。

电阻最大脉冲功率:电阻工作时能承受的最大瞬时电压记录为Ppulse;一般Ppulse要远远大于P70。

在许多情况下,电阻后的瞬时电压非常大,但持续时间很短,即电阻产生的热量非常小。对于单个脉冲,单个加热时间很短,但散热时间无限长,即单个脉冲的平均功率很小,但峰值功率很大。此时,小热量有足够的热密度来损坏电阻,从而导致电阻值的剧烈变化。例如,用筷子和针刺一块布,力量相同F下面,针很容易刺破布,但筷子不好。这是因为针面积小,筷子头面积大,针可以产生足够大的压力刺破布,筷子不好:

Pa=F/S

当单个脉冲的脉宽ti逐渐变短,P ** x会逐渐变大;当ti短到一定宽度,P ** x电阻元素的极限耐受性不会继续变大,会保持恒定值。当单个脉冲的脉宽时ti当电阻的最大脉冲功率逐渐延长时P ** x若单个脉冲;ti当无限延长时,它会变成连续脉冲P ** x=P70.因此,电阻的最大脉冲功率P ** x这取决于脉冲宽度ti以及电阻极限耐受性。脉冲峰值功率在任何时候Ppeak最大脉冲功率不得超过电阻P ** x。使用电阻时,应参考单个最大脉冲功率负载图。

周期性脉冲也是如此,脉冲峰值功率Ppeak最大脉冲功率不得超过电阻P ** x,同时,周期性脉冲的平均功率Pave不允许超过电阻额定功率P70.由于周期性脉冲是间歇性发热,最终在电阻表面建立热平衡。

当电阻受到周期性脉冲负载时,如果我们想知道电阻最终热平衡时的表面温度,我们需要从两个角度获取相关参数(必要)进行计算:

测量电阻加热能力的参数:单脉冲能Q(U2/R*ti),脉冲周期Tp,脉冲个数N,电阻串并 ** 质量M,电阻材料比热容Cr,

测量电阻散热能力的参数:电阻散热时间常数τ,环境温度T。