Widerstände gehören zu den häufigsten und wichtigsten elektronischen Komponenten. Sie werden verwendet, um Strom und Spannung in verschiedenen elektrischen Schaltungen zu steuern. Bei der Auswahl eines Widerstands muss jedoch nicht nur auf seinen Widerstand, sondern auch auf seine Leistung geachtet werden.
Die Leistung eines Widerstands bestimmt seine Fähigkeit, hohe Temperaturen zu tolerieren, ohne seine Eigenschaften zu beschädigen oder zu verändern. Die Auswahl falscher Leistungswiderstände kann dazu führen, dass sie überhitzen, brechen oder ihren Widerstand verändern, was zu einer Fehlfunktion des gesamten Stromkreises führen kann.
Die Wahl der Widerstandsleistung hängt von der Gesamtleistung ab, die in der Schaltung entwickelt wird, in der sie installiert wird. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass Widerstände auch mit periodischen Spitzenlasten belastet werden können, die die durchschnittliche Leistung überschreiten können.
Bei der Auswahl eines Leistungswiderstands müssen die Bedürfnisse der Schaltung selbst und ihrer Komponenten berücksichtigt werden. Oft stellen die Hersteller Tabellen zur Verfügung, mit denen Sie die maximale Leistung eines Widerstands basierend auf seiner Größe und seinem Widerstand berechnen können. Es lohnt sich auch, auf die Genauigkeitsklasse des Widerstands zu achten, da dies auch Auswirkungen auf seine Leistung haben kann.
Abschließend ist die Auswahl eines Leistungswiderstands ein kritischer Schritt bei der Gestaltung elektrischer Schaltungen. Eine falsche Wahl kann zu unbeabsichtigten Folgen und zu einer Fehlfunktion des gesamten Systems führen. Bei der Auswahl eines Widerstands müssen die von der Schaltung benötigte maximale Leistung sowie zusätzliche Faktoren wie Spitzenlasten und Genauigkeitsklasse berücksichtigt werden.
Bestimmung der erforderlichen Widerstandsleistung
Die Leistung eines Widerstands wird durch zwei Faktoren bestimmt: die Stromstärke, die durch ihn fließt, und die damit verbundene Spannung. Normalerweise wird die Widerstandsleistung in Watt ausgedrückt.
Um die erforderliche Widerstandsleistung zu bestimmen, müssen Sie zuerst den maximalen Stromwert berechnen, der durch den Widerstand fließt. Dies kann unter Berücksichtigung des Widerstands des Widerstands und der Spannung in der Schaltung erfolgen, in der er verwendet wird. Verwenden Sie das ohmsche Gesetz für diese Berechnung: I = V / R, wobei I die Stromstärke in Ampere ist, V die Spannung in Volt ist und R die Widerstandswiderstände in Ohm ist.
Wenn Sie den maximalen Wert der Stromstärke kennen, können Sie mit der Bestimmung der erforderlichen Widerstandsleistung beginnen. Die Widerstandsleistung wird durch die Formel bestimmt: P = I^ 2 * R, wobei P die Widerstandsleistung in Watt ist, I die Stromstärke in Ampere ist und R die Widerstandsleistung in Ohm ist.
Der resultierende Leistungswert des Widerstands ist für den Betrieb unter bestimmten Bedingungen minimal erforderlich. Um eine zuverlässige und dauerhafte Funktion zu gewährleisten, sollte ein Widerstand mit einer Leistung ausgewählt werden, die den berechneten Wert um 20 bis 30% übersteigt. Dies wird mögliche Verstreuungen in den elektrischen Parametern berücksichtigen und die Redundanz des Widerstands für eine zuverlässige Verwendung sicherstellen.
| Spannung (V) | Stromstärke (A) | Widerstand (Ohm) | Leistung (W) |
|---|---|---|---|
| 12 | 0.5 | 24 | 6 |
| 24 | 1 | 24 | 24 |
| 48 | 2 | 24 | 96 |
Die Tabelle enthält Beispiele für die Berechnung der Widerstandsleistung für verschiedene Spannungs-, Strom- und Widerstandswerte. Diese Werte können als Leitfaden für die Auswahl der geeigneten Widerstandsleistung für Ihre elektrische Schaltung verwendet werden.
Auswahl des geeigneten Widerstandstyps
Die Auswahl des geeigneten Widerstandstyps spielt eine wichtige Rolle bei der Gestaltung elektronischer Schaltungen und Geräte. Es gibt verschiedene Arten von Widerständen zur Verfügung des Entwicklers, wie Kohlenstoff-, Metall-, Dickfilm-, Gitter- und Kreiswiderstände usw.
Kohlenstoffwiderstände zeichnen sich durch geringe Genauigkeit und Toleranz aus, haben jedoch einen geringen Preis und geringe Abmessungen. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen eine einfache und kostengünstige Schaltungstechnik erforderlich ist.
Metallschichtwiderstände haben eine höhere Genauigkeit, Toleranz und Stabilität im Vergleich zu Kohlenstoffschichtwiderständen. Sie werden häufig in mittleren bis hohen Genauigkeitsschaltungen wie analogen Geräten und Instrumenten verwendet.
Dickfilmwiderstände zeichnen sich durch hohe Leistung und geringen Widerstand aus. Ideal für den Betrieb mit hohen Strömen und hohen Kapazitäten.
Netzkreisförmige Widerstände gehören zu den genauesten Widerständen und bieten eine hohe Stabilität der Parameter. Sie werden häufig in präzisen Messgeräten und hochpräziser analoger Elektronik verwendet.
Bei der Auswahl eines Widerstands müssen die erforderliche Genauigkeit, der Widerstand, die Leistung und andere Eigenschaften der Schaltung berücksichtigt werden. Beachten Sie außerdem die zulässigen Temperaturbedingungen und die Umgebung (z. B. das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder aggressiven Medien). Ein gut ausgewählter und installierter Widerstand ermöglicht es der Schaltung, zuverlässig und effizient zu arbeiten.
Berücksichtigung der thermischen Bedingungen bei der Auswahl eines Widerstands
Bei der Auswahl eines Widerstands ist es wichtig, die thermischen Bedingungen zu berücksichtigen, um Schäden zu vermeiden und bei bestimmten Betriebstemperaturen zuverlässig zu funktionieren.
Der erste Schritt bei der Berücksichtigung der thermischen Bedingungen besteht darin, die Betriebstemperatur der Umgebung und die maximale Betriebstemperatur des Widerstands zu bestimmen. Als nächstes muss überprüft werden, ob der gewählte Widerstandstyp durch diese Betriebstemperaturen ergänzt wird. Es ist wichtig zu beachten, dass die Betriebstemperatur der Umgebung erheblich ansteigen kann, wenn andere Wärmequellen in der Nähe des Widerstands vorhanden sind.
Bei der Auswahl eines Widerstands sollte auf seine Leistung (in Watt) geachtet werden, die bestimmt, wie effektiv ein Widerstand mit thermischer Energie umgehen kann. Die Widerstandsleistung muss größer sein, damit sie auch bei Spitzenlasten immer einen stabilen Betrieb gewährleisten kann. Wenn die Leistung des Widerstands im Vergleich zur durch ihn übertragenen Energie zu gering ist, kann der Widerstand überhitzen und ausfallen.
Um die geeignete Widerstandsleistung zu bestimmen, ist es wichtig, den maximalen thermischen Widerstand des Widerstands (in Grad Celsius pro Watt) zu kennen. Diese Eigenschaft zeigt an, wie gut ein Widerstand Wärme ableiten kann. Je geringer der thermische Widerstand ist, desto besser leitet der Widerstand Wärme ab und desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass er überhitzt.
Wenn Sie einen Widerstand für den Betrieb unter extremen Bedingungen, z. B. bei hohen Temperaturen oder Feuchtigkeit, auswählen möchten, wird empfohlen, Widerstände mit großen Leistungsreserven zu wählen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gerät auch unter den widrigsten Bedingungen zuverlässig funktioniert.
Es ist auch wichtig, die Größe und Form des Widerstands bei der Auswahl zu berücksichtigen, da seine Wärmeableitung und die Fähigkeit, Wärme abzuleiten, davon abhängt. Widerstände mit einer größeren Oberfläche leiten Wärme effizienter ab und leiten sie in die Umgebung ab.
Bei der Auswahl eines Widerstands müssen Sie also die thermischen Bedingungen berücksichtigen, die Widerstandskraft bestimmen, sich an seinem thermischen Widerstand orientieren, extreme Betriebsbedingungen berücksichtigen und auf die Größe und Form des Widerstands achten. Wenn Sie diese Richtlinien befolgen, können Sie einen Widerstand auswählen, der einen zuverlässigen und sicheren Betrieb Ihres Geräts gewährleistet.
