Saya memiliki sirkuit dengan kapasitor 220uF dan resistor digunakan untuk membatasi arus masuk
Aku dengan bodoh memasang resistor peringkat daya yang salah dan (tidak mengejutkan itu gagal) butuh beberapa saat untuk menyadari kesalahan saya. Saya percaya resistor yang benar baik-baik saja (itu berjalan untuk jumlah waktu yang signifikan dan dua kali lipat daya) tetapi saya sedikit bingung bagaimana saya menghitung peringkat dan membuktikannya secara teoritis
Resistor (saya menggunakan dua secara paralel) dipasang adalah paket 3R3 1.5W 2512
TE Connectivity CRGS2512J3R3 (Saya mencoba menambahkan tautan tetapi tidak memiliki reputasi yang cukup)
Bahkan ada grafik dalam lembar data yang memberi tahu saya nilai lonjakan tidak memadai dan saya tertarik pada bagaimana mereka menghitung kurva ini sehingga saya dapat menerapkan calcs ke resistor lain di mana mereka tidak sangat membantu untuk menyediakan grafik
di sini adalah plot
Saya mengukur lonjakan dengan ruang lingkup (pasokan 100VDC) dan sedikit lebih dari 40A, maks teori lebih dari 60A tetapi ada dioda perlindungan polaritas terbalik dan sekering dan jejak PCB dan tutup ESR mengurangi ini.
Itulah total lonjakan yang melewati dua resistor secara paralel sehingga kira-kira 20A setiap resistor
Seperti yang dapat dilihat, lonjakan telah menurun hingga 50% dari puncak setelah sekitar 0,5 ms jadi saya percaya saya dapat memperlakukan ini sebagai gelombang persegi dengan lebar 0,5 ms sebagai perkiraan yang layak (seperti saran standar EMC untuk dioda TVS dll)
Ada aplikasi-catatan online seperti
Beban Pulsa Vishays pada Resistor SMD: Pada Batasnya (sekali lagi tidak cukup repuasi untuk menambahkan tautan)
Saya mengerti bahwa pulsa periodik memerlukan derating lebih dari satu pulsa (itu logis) pada titik mana pulsa tunggal menjadi periodik adalah topik lain karena mungkin semua elektronik perlu dimatikan di beberapa titik!
Menggunakan perhitungan dalam datasheet vishays untuk pulsa periodik dengan periode 1 detik dan menggunakan data pengukuran lonjakan saya
P = (V ^ 2 / R) * ti / tp
V = 100, R = 3,3, ti = 0,0005, tp = 1
Memberi saya nilai 1,515W (absolut maks) dan saya bisa melihat apakah yang diterapkan melonjak lebih sering daripada peningkatan daya (yang terjadi ketika resistor gagal)
Melihat grafik dari datasheet (tidak mudah di mata) tetapi dengan 20.1A melalui resistor 3R3 maka itu kekuatan puncak 1333W
Grafik dari datasheet tampaknya tidak setuju misalnya derating untuk waktu 0,001 pulsa (untuk titik nyaman untuk membaca nilai-nilai) grafik mengatakan kira-kira 1kW max daya pulsa puncak di mana ketika perhitungan mengatakan bahwa rata-rata akan kira-kira 3W yang gandakan rating dari resistor
Saya pikir saya telah menghabiskan terlalu banyak waktu untuk melihat ini dan hanya perlu pergi tidur dan bangun segar, saya bingung jika saya melakukan ini dengan benar atau apakah saya tidak memiliki petunjuk!
Saya dapat menghitung energi ke dalam kapasitor tetapi tidak yakin apa yang akan saya lakukan dengan itu, apakah metodenya benar? apakah ada cara yang lebih baik? Apakah ini cara untuk melakukannya ketika produsen tidak menentukan peringkat pulsa / lonjakan?
Setiap saran sangat dihargai
Jawaban:
Jenis spesifikasi di atas lebih sering ditemukan untuk sekering, karena itulah pekerjaan yang mereka lakukan dan karenanya ditentukan untuk dilakukan. Resistor, di sisi lain, sebenarnya dirancang untuk menghilang. Jadi ini menambah faktor lain untuk dipertimbangkan.
Ini adalah perhitungan hot-spot dan mungkin hanya baik untuk beberapa kali durasi grafik, di mana faktor-faktor lain memungkinkan disipasi menjadi stabil pada daya terukur. Mereka hanya menunjukkan kurva keluar sedetik. Tetapi persamaan di atas mungkin bekerja sedikit melewati ujung kurva itu. Bagaimanapun, itu memberi Anda ide.
Jika saya melakukan hak integral, energi yang dikirim ke R Anda, oleh sirkuit RC Anda, adalah fungsi waktu berikut:
Kurva memang menunjukkan bahwa, mengingat sedikit lebih banyak waktu, harus ada cukup waktu dan karenanya tidak ada masalah yang tersisa. Tapi ini tampaknya menunjukkan masalah sudut saat menggunakan satu perangkat.
Saya tahu Anda menggunakan keduanya dan masih mengalami masalah. (Saya tidak yakin bagaimana semua ini dipasang dan itu juga bisa menjadi penting.) Dalam hal apapun, jika Anda mencolokkan1.65Ω 812mJ
Saya bisa melihat mengapa Anda mengalami masalah.
sumber
Mari kita menghitung kenaikan suhu dari satu pulsa, dengan asumsi panas tetap total di dalam resistor. Jika 5 derajat Cent, tidak apa-apa, kan? Tetapi jika kenaikan 5.000 derajat Cent, itu (sudah diubah menjadi plasma) tidak apa-apa, setuju?
Kita perlu tahu berapa banyak panas yang dapat disimpan resistor secara internal. Berikut adalah angka yang berguna: panas spesifik silikon (seperti barang murni, digunakan sebagai silikon wafer) adalah 1,6 picoJoule per mikron kubik per derajat kenaikan Celcius.
Saya akan membiarkan Anda mengubah ukuran resistor menjadi mikron, Panjang, Lebar, Tinggi, dan menghitung volume total. Asumsikan resistor memiliki dasar tanah liat / keramik tempat film logam disimpan. Panas dihasilkan dalam film, dan dengan cepat mengalir ke dasar silikon / tanah liat / keramik.
Apa konstanta waktu? PERHATIAN MEMBAYAR DI SINI. Konstanta waktu untuk aliran panas BUKAN LINEAR dengan ukuran. Konstanta waktu berubah sebagai Kuadrat dari ukuran.
Ukuran silikon kubus Waktu Konstan
Kubus 1 meter 11.400 detik
Kubus 10cm 114 detik
Kubus 1cm 1,14 detik
Kubus 1mm 0,014 detik (14 mili detik) yaitu sekitar ukuran resistor SMT
100 mikron kubus 114 mikrodetik
Kubus 10 mikron 1,14 mikrodetik
1 mikron kubus 11,4 nanodetik
0,1 mikron kubus 114 picoseconds (sekitar ketebalan lapisan konduktif FETS
EDIT Menurut pendapat saya, semakin tebal daerah resistif, semakin bisa bertahan adalah resistor. Dalam film tipis, panas harus mengalir ke tanah liat / silikon curah. Dalam resistor komposisi karbon, sebagian besar badan resistor terdiri dari resistor; akibatnya adalah panas dihasilkan di seluruh resitive-bulk dan juga mengeksploitasi seluruh massa sebagai heat sink langsung, karena panas tidak memiliki tempat untuk pergi, kecuali keluar timah. Dengan mengingat hal itu, periksa diagram ini:
mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Mari kita bahas penyimpanan energi resistor kubus 1mm. Anda memiliki tantangan penyimpanan energi. Dengan 1.000 mikron per sisi, kubus itu memiliki volume 1 Miliar kubik. Dengan asumsi seluruh resistor ---- daerah resistif, glasir pelindung luar, dan setiap dasar keramik keras ---- memiliki 1,6 picoJoule per cubicmicron per derajat Cent, kapasitas panas Anda adalah
atau penyimpanan energi 1,6 miliJoule / derajat Cent.
Energi Anda adalah 20 amp per resistor (2 R secara paralel, masing-masing 3,3) untuk 0,5milliSec. Apa itu Joule? P = I ^ 2 & * R = 20 * 20 * 3.3 * 0,0005 dtk, atau 1320 joule / detik * 0,0005 = 0,65 joule.
Sekarang bagi 650 milliJoules / 1,6 milliJoule (untuk volume kubus 1 milimeter) dan kenaikan suhu adalah 400 derajat Celcius. Solder mencair; aluminium merayap.
sumber
Saya percaya Anda harus menggunakan 1,65 bukannya 3,3 ohm dalam rumus yang Anda berikan,
EDIT: Additional reasons to double the power rating are: 1) each resistor interferes with the heat dissipation capability of the other resistor, 2) each resistor becomes a heater, for the other resistor.
sumber