Wiele rezystorów w szeregu zamiast jednego rezystora ma jakąkolwiek zaletę: ciepło wytwarzane przez rezystory o różnych watach jest inne?

Mam dwie wątpliwości, proszę o osobne udzielenie odpowiedzi na moje wątpliwości. :)

1) Potrzebuję rezystancji „X”, więc czy lepiej jest użyć pojedynczego rezystora o wartości „X” czy wielokrotnej rezystancji r1 + r2 + r3 = „X”? Mam na myśli to, że używanie wielu rezystorów szeregowo zamiast jednego rezystora ma jakąkolwiek przewagę? Czy zmniejszy to przegrzanie rezystorów?

2) Rozważmy opornik 2k2 1W i opornik 2k2 1 / 4W. Czy ciepło wytwarzane przez rezystory różnych watów jest inne? Który opornik nagrzeje się bardziej w tych samych warunkach (mam na myśli prąd, napięcie itp., Biorąc pod uwagę, że oba oporniki są takie same)

Pozdrawiam, Kiran.

Rezystor 1 W nagrzeje się mniej niż rezystor 1/4 W, jeśli oba rozproszą tę samą moc. Ciepło właściwe może być porównywalne, ale z powodu wyższej masy rezystor 1 W będzie potrzebował więcej mocy, aby uzyskać ten sam wzrost temperatury.

$^2$

Należy pamiętać, że rezystory mogą rozpraszać swoją moc znamionową tylko w niskich temperaturach. Większość musi być obniżona powyżej temperatury otoczenia 70 ° C, co oznacza, że ​​im wyżej przekroczysz tę temperaturę, tym mniej mocy może rozproszyć, aż do maksymalnej temperatury, przy której dozwolone rozproszenie osiągnie zero.

Oprócz rozłożenia mocy może być także potrzebna para rezystorów szeregowych do zastosowań wysokonapięciowych. Rezystor może mieć moc znamionową 160 V, więc nie można go używać do zasilania 230 V, nawet jeśli prąd (a zatem i moc) jest bardzo niski. 230 V AC to 325 V wartości szczytowej, więc potrzebujesz 3 rezystorów szeregowo.

Możliwe jest zbudowanie rezystora o rezystancji R, zdolnego do rozpraszania W, poprzez połączenie n rezystorów o wartości R / n szeregowo lub R * n równolegle; w obu przypadkach rezystory muszą indywidualnie być zdolne do rozpraszania W / n watów nawet w bliskim sąsiedztwie. Można również łączyć różne wartości rezystorów szeregowo lub równolegle, ale udział mocy rozpraszanej przez każdy rezystor byłby proporcjonalny do jego rezystancji w przypadku rezystorów szeregowych lub odwrotnie proporcjonalny do jego rezystancji w przypadku przewodów równoległych.

W wielu przypadkach nie będzie miało znaczenia, czy rezystory są połączone szeregowo czy równolegle; decyzję można podjąć na podstawie dostępności pożądanych wartości rezystorów. Istnieje jednak kilka przypadków, w których może to mieć znaczenie:

• Jeśli rezystory są połączone szeregowo, napięcie na każdym rezystorze będzie stanowić ułamek napięcia na całym ciągu. Natomiast w przypadku rezystorów połączonych równolegle każdy rezystor będzie widział całe napięcie. Jeśli potrzebny jest rezystor, który może obsłużyć 1000 woltów, można go zbudować z dziesięciu 200-woltowych rezystorów połączonych szeregowo (należy pamiętać, że przy takich czynnościach należy pozostawić margines bezpieczeństwa). Podłączenie rezystorów równoległych nie oferuje takich korzyści.

• Jeśli rezystory są połączone szeregowo, rezystor, który nie otworzy się, spowoduje otwarcie całego łańcucha; rezystor, który nie ulegnie zwarciu, zmniejszy rezystancję struny poprzez jej udział w rezystancji. Jeśli rezystory są połączone równolegle, rezystor, który nie otworzy się, zwiększy rezystancję całego ciągu, ale rezystor, który ulegnie zwarciu, spowoduje zwarcie całego łańcucha. W niektórych przypadkach jeden lub drugi rodzaj awarii może mieć niedopuszczalne konsekwencje dla bezpieczeństwa. Należy zauważyć, że jeśli ciąg rezystora zostanie przesunięty do limitu napięcia, a jeśli awarie rezystorów ulegną zwarciu w warunkach przepięcia (co jest powszechne), to w przypadku awarii jednego rezystora może wzrosnąć napięcie obserwowane przez inne rezystory, powodując awarię wszystkich potrzeba marginesu bezpieczeństwa).

• Jeśli rezystory zostaną połączone równolegle, a ich rezystancja wzrośnie wraz z ciepłem (jak to jest typowe), a jeden opornik zacznie się nagrzewać bardziej niż inne, udział mocy rozproszonej przez ten rezystor zostanie zmniejszony, co spowoduje, że inne oporniki zużyją więcej ładunek. Natomiast jeśli takie rezystory są połączone szeregowo, rezystor, który nagrzewa się bardziej niż inne, zwiększy swój udział w rozpraszaniu mocy. Efekt ten na ogół nie jest wystarczająco silny, aby spowodować niekontrolowane działanie termiczne, ale ogólnie oznacza, że ​​należy zapewnić pewien margines bezpieczeństwa dla rezystorów znamionowych (np. Jeśli trzeba rozproszyć 8 watów za pomocą szeregowych rezystorów, dobrym pomysłem może być użycie dziesięciu jedn watowych rezystory szeregowo; jeden opornik może ostatecznie rozproszyć więcej niż jego 0,8-watowy udział mocy, ale nawet jeśli jeden opornik ostatecznie rozproszy 25% więcej niż powinien,

Często nie ma znaczenia, czy rezystory zostaną umieszczone szeregowo czy równolegle. Jeśli liczba rezystorów, których chce się użyć, okazuje się być idealnym kwadratem, można zbudować rezystor o wartości R, używając rezystorów n ^ 2 o tej samej wartości. Albo drut n szereg szeregów n rezystorów równolegle, albo drut n wiązki n równoległych rezystorów szeregowo. Oba podejścia będą oferować taką samą oporność, napięcie i moc znamionową; różnice będą dotyczyły trybów awarii i zachowania w podziale obciążenia.

W przypadku nr 2 rozumiem, że oba oporniki wytwarzają taką samą ilość ciepła. Rezystor 1 W jest zaprojektowany tak, aby rozpraszać i tolerować wyższe poziomy ciepła lepiej niż rezystor 1/4 W, przy kompromisie z wyższymi kosztami i większym pakietem.

Mam nadzieję, że tak jest i tak, ponieważ zamierzam zbudować urządzenie przy użyciu rezystorów 12x 1ohm 10W, które zostały zaprojektowane wyłącznie z myślą o nagrzaniu.

Pomyśl o spadku napięcia. Jeśli masz zasilanie 10 woltów z rezystorem 1 om szeregowo z podłączonym do niego rezystorem 9 omów, 1 opornik spadnie o 1 wolt, a opornik 9 omów spadnie o 9 woltów. Całkowity opór (ignorując minimalny opór kabli i połączeń) wyniesie 10 omów. Prawo Ohma mówi nam, że prąd w obwodzie wynosi 1 Amp. Moc, która wytwarza ciepło, jest iloczynem prądu i napięcia, więc w rezystorze 9 Ohm rozproszy się 9 watów, ale tylko 1 w rezystorze 1 Ohm. Na początku jest to trochę sprzeczne z intuicją, ale należy uważać, że większy opór ma większe napięcie zasilania niż mniejsze. Prąd jest zawsze taki sam w dowolnym miejscu w obwodzie szeregowym, więc większy musi rozproszyć więcej ciepła. Jeśli chcesz podłączyć te rezystory indywidualnie do tego samego źródła,