Puissance de résistance: désignation sur le schéma, comment augmenter ce qu'il faut faire s'il n'y a pas de solution appropriée

Dans les circuits d'équipements électroniques, l'un des éléments les plus courants est résistance, son autre nom est résistance. Il a un certain nombre de caractéristiques, parmi lesquelles le pouvoir. Dans cet article, nous parlerons des résistances, que faire si vous n'avez pas d'élément adapté à l'alimentation et pourquoi elles grillent.

Caractéristiques des résistances

1. Le paramètre principal de la résistance est la résistance nominale.

2. Le deuxième paramètre par lequel il est sélectionné est la dissipation de puissance maximale (ou ultime).

3. Coefficient de résistance de la température - décrit la quantité de résistance qui change lorsque sa température change de 1 degré Celsius.

4. Écart admissible par rapport à la valeur nominale. En règle générale, la dispersion des paramètres de résistance de l'un déclaré dans la plage de 5 à 10%, cela dépend de GOST ou des spécifications techniques pour lesquelles il est produit, il existe des résistances exactes avec un écart allant jusqu'à 1%, coûtent généralement plus cher.

5. La tension de fonctionnement maximale dépend de la conception de l'élément, dans les appareils électroménagers avec une tension d'alimentation de 220 V, presque toutes les résistances peuvent être utilisées.

6. Caractéristiques du bruit.

7. Température ambiante maximale. Il s'agit d'une telle température qui peut être atteinte lorsque la dissipation de puissance maximale de la résistance elle-même est atteinte. Nous en parlerons plus en détail plus tard.

8. Résistance à l'humidité et à la chaleur.

Il existe deux autres caractéristiques que les débutants ignorent le plus souvent:

1. Inductance parasite.

2. Capacité parasite.

Les deux paramètres dépendent du type et des caractéristiques de conception de la résistance. L'inductance a dans tout conducteur, la question est dans son ampleur. Les valeurs typiques des inductances et capacités parasites n'ont pas de sens. Les composants parasites doivent être pris en compte lors de la conception et de la réparation des appareils haute fréquence.

Aux basses fréquences (par exemple, dans la plage audio jusqu'à 20 kHz), elles n'affectent pas de manière significative le fonctionnement du circuit. Dans les appareils à haute fréquence, avec des fréquences de fonctionnement de centaines de milliers et au-dessus de hertz, même l'emplacement des pistes sur la carte et leur forme ont un impact significatif.

Résistance de puissance

Du cours de physique, beaucoup se souviennent de la formule du pouvoir pour l'électricité, ce sont:P = U * I

Il en résulte qu'il dépend linéairement du courant et de la tension. Le courant traversant la résistance dépend de sa résistance et de la tension qui lui est appliquée, soit:

I = U / R

La chute de tension aux bornes de la résistance (combien de tension reste de la tension appliquée au circuit dans lequel elle est installée) dépend également du courant et de la résistance:

I = U / R

Nous expliquons maintenant en termes simples quelle est la puissance d'une résistance et où elle est allouée.

Tout métal a sa propre résistance spécifique, c'est une valeur qui dépend de la structure de ce métal lui-même. Lorsque des porteurs de charges (dans notre cas, des électrons), sous l'influence d'un courant électrique, traversent un conducteur, ils entrent en collision avec les particules dont le métal est constitué.

À la suite de ces collisions, la circulation du courant est entravée. S'il est très généralisé, il s'avère que plus la structure métallique est dense, plus le courant est difficile à faire circuler (plus la résistance est grande).

La photo montre un exemple d'un réseau cristallin, pour plus de clarté.

Ces collisions génèrent de la chaleur. Cela peut être imaginé comme si vous vous promeniez dans une foule (grande résistance), où ils vous poussaient, ou si vous marchiez dans un couloir vide, où vous transpiriez plus fort?

La même chose se produit avec le métal. L'énergie est libérée sous forme de chaleur. Dans certains cas, cela est mauvais, car l'efficacité de l'appareil est réduite.Dans d'autres situations, il s'agit d'une propriété utile, par exemple dans le travail des éléments chauffants. Dans les lampes à incandescence, en raison de sa résistance, la spirale chauffe jusqu'à une lueur brillante.

Mais comment cela se rapporte-t-il aux résistances?

Le fait est que les résistances sont utilisées pour limiter le courant lors de l'alimentation de tout appareil ou élément de circuit, ou pour définir les modes de fonctionnement des appareils à semi-conducteur. Nous l'avons décrit dans un article sur les transistors bipolaires. D'après la formule ci-dessus, il deviendra clair que le courant diminue en raison d'une diminution de la tension. On peut dire qu'une tension excessive brûle sous forme de chaleur sur la résistance, tandis que la puissance est considérée par la même formule que la puissance totale:

P = U * I

Ici U est le nombre de volts "brûlés" sur la résistance, et I est le courant qui la traverse.

La génération de chaleur sur la résistance est expliquée par la loi de Joule-Lenz, qui relie la quantité de chaleur libérée au courant et à la résistance. Plus la première ou la seconde est grande, plus la chaleur sera libérée.

Pour le rendre pratique à partir de cette formule, en substituant la loi d'Ohm à une section de la chaîne, deux autres formules sont dérivées.

Pour déterminer la puissance via la tension appliquée à la résistance:

P = (U ^ 2) / R

Pour déterminer la puissance à travers le courant traversant la résistance:

P = (I ^ 2) / R

Un peu de pratique

Par exemple, déterminons la quantité de puissance allouée à une résistance de 1 ohm connectée à une source de tension 12V.

Commençons par calculer le courant dans le circuit:

I = 12/1 = 12A

Maintenant, puissance selon la formule classique:

P = 12 * 12 = 144 watts.

Une action dans les calculs peut être évitée si vous utilisez les formules ci-dessus, vérifions ceci:

P = 12 ^ 2/1 = 144/1 = 144 W.

Tout s'emboîte. La résistance va générer de la chaleur d'une capacité de 144W. Ce sont des valeurs conditionnelles prises comme exemple. En pratique, vous ne trouverez pas de telles résistances dans les équipements électroniques, à l'exception des grandes résistances pour la régulation des moteurs à courant continu ou le démarrage de machines synchrones puissantes en mode asynchrone.

Quelles sont les résistances et comment sont-elles indiquées sur le schéma

Un certain nombre de capacités de résistance est standard: 0,05 (0,62) - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 5

Ce sont des valeurs typiques des résistances communes, il y a aussi des valeurs importantes ou d'autres valeurs. Mais cette série est la plus courante. Lors de l'assemblage de l'électronique, un circuit électrique est utilisé, avec le numéro de série des éléments. La résistance nominale est indiquée moins fréquemment, et la résistance nominale et la puissance sont indiquées encore moins souvent.

Pour déterminer rapidement la puissance de la résistance dans le circuit, les UGO (conventions graphiques) correspondantes ont été introduites selon GOST. L'aspect de ces désignations et leur interprétation sont présentés dans le tableau ci-dessous.

En général, ces données, ainsi que le nom d'un type spécifique de résistance, sont indiquées dans la liste des éléments, la tolérance autorisée en% y est également indiquée.

Extérieurement, ils diffèrent par leur taille, plus l'élément est puissant, plus sa taille est grande. Une taille plus grande augmente la zone d'échange thermique de la résistance avec l'environnement. Par conséquent, la chaleur qui est libérée lors du passage du courant à travers la résistance est rapidement transmise à l'air (si l'environnement est de l'air).

Cela signifie que la résistance peut chauffer avec plus de puissance (pour libérer une certaine quantité de chaleur par unité de temps). Lorsque la température de résistance atteint un certain niveau, d'abord la couche extérieure avec le marquage commence à brûler, puis la couche résistive (film, fil ou autre) brûle.

Pour évaluer combien une résistance peut chauffer, jetez un œil à la bobine chauffante d'une résistance puissante démontée (plus de 5 W) dans un boîtier en céramique.

Dans les caractéristiques, il y avait un paramètre tel que la température ambiante admissible. Il est indiqué pour la sélection correcte de l'élément. Le fait est que puisque la puissance de la résistance est limitée par la capacité de transférer de la chaleur et, en même temps, de ne pas surchauffer, mais de transférer de la chaleur, c'est-à-direle refroidissement de l'élément par convection ou débit d'air forcé doit être aussi grand que possible la différence de température de l'élément et de l'environnement.

Par conséquent, si l'élément est trop chaud autour de l'élément, il se réchauffera rapidement et brûlera, même si la puissance électrique sur celui-ci est inférieure au maximum dissipé. La température normale est de 20-25 degrés Celsius.

Poursuivant ce sujet:

Comment abaisser la tension avec une résistance

Calcul et sélection d'une résistance pour la LED

Calcul du diviseur de tension sur les résistances

L'utilisation de résistances supplémentaires

Et s'il n'y a pas de résistance de la puissance requise?

Un problème commun avec les jambons est le manque d'une résistance de la puissance requise. Si vous avez des résistances plus puissantes que vous n'en avez besoin - il n'y a rien de mal à cela, vous pouvez les régler sans hésitation. Si seulement il avait sa taille. Si toutes les résistances disponibles en puissance sont inférieures à ce qui est nécessaire, c'est déjà un problème.

En fait, résoudre ce problème est assez simple. N'oubliez pas les lois de la connexion série et parallèle des résistances.

1. Avec une connexion en série de résistances, la somme des chutes de tension sur l'ensemble du circuit est égale à la somme des chutes dans chacune d'elles. Et le courant traversant chaque résistance est égal au courant total, c'est-à-dire UN courant circule dans le circuit à partir d'éléments connectés en série, mais les différentes tensions appliquées à chacun d'entre eux sont déterminées selon la loi d'Ohm pour la section du circuit (voir ci-dessus) Utotal = U1 + U2 + U3

2. Avec une connexion parallèle de résistances, la chute à travers toutes les tensions est égale et le courant circulant dans chacune des branches est inversement proportionnel à la résistance de la branche. Le courant total de la chaîne de résistances connectées en parallèle est égal à la somme des courants de chacune des branches.

Cette image montre tout ce qui précède, sous une forme pratique pour se souvenir.

Ainsi, comme pour une connexion série de résistances, la tension sur chacune d'entre elles diminue, et avec une connexion parallèle, le courant, alors si P = U * I

La puissance allouée à chacun d'eux diminuera en conséquence.

Par conséquent, si vous n'avez pas de résistance de 100 Ohm à 1 W, vous pouvez presque toujours la remplacer par 2 résistances de 50 Ohm et 0,5 W connectées en série, ou 2 résistances de 200 Ohm et 0,5 W connectées en parallèle.

Je viens d'écrire «PRESQUE TOUJOURS». Le fait est que toutes les résistances ne transportent pas aussi bien les courants de choc, dans certains circuits, par exemple, connectés à la charge de grands condensateurs, au moment initial, ils transfèrent une grande charge de choc, ce qui peut endommager sa couche résistive. De tels faisceaux doivent être vérifiés dans la pratique ou par de longs calculs et en lisant la documentation technique et les spécifications des résistances, ce que presque jamais et personne ne fait.

Conclusion

La puissance d'une résistance n'est pas moins importante que sa résistance nominale. Si vous ne faites pas attention à la sélection des résistances dont vous avez besoin de puissance, elles brûleront et deviendront très chaudes, ce qui est mauvais dans n'importe quel circuit.

Lors de la réparation d'équipements, en particulier chinois, n'essayez en aucun cas de mettre des résistances de puissance inférieure, il est préférable de les mettre avec une marge, s'il y a une telle opportunité de les mettre en taille sur la carte.

Pour un fonctionnement stable et fiable de l'appareil électronique, vous devez sélectionner la puissance, au moins avec une marge de la moitié de celle attendue, ou mieux, 2 fois plus. Cela signifie que si, selon les calculs, 0,9-1 W est alloué sur la résistance, la puissance de la résistance ou de son assemblage ne doit pas être inférieure à 1,5-2 W.