Могу ли я экстраполировать номинальную перегрузочную характеристику проволочного резистора на номинал в джоулях?

Я рассматриваю возможность использования резистора серии Vishay FVT для предварительной зарядки некоторых конденсаторов.

  • Емкость: 3300 мкФ
  • Напряжение: 730 В
  • Сопротивление: 500 Ом
  • Непрерывная мощность резистора: 25 Вт

Эта серия, как и многие резисторы с проволочной обмоткой, которые я видел, имеют номинальную перегрузочную способность 10x в течение пяти секунд. Таким образом, мой резистор на 25 Вт может выдерживать 250 Вт в течение пяти секунд или 1250 Дж.

В моей конфигурации с предварительным зарядом пиковая мощность, рассеиваемая на резисторе, составит 1080 Вт, что в 43 раза превышает непрерывную мощность. Очевидно, что резистор не может выдержать это бесконечно, но рассеиваемая мощность будет уменьшаться экспоненциально. Я полагаю, что если общая энергия, рассеиваемая на резисторе, меньше 1250 Дж, это должно быть безопасно.

Общая энергия, рассеиваемая на резисторе, такая же, как и общая энергия, хранящаяся в колпачках, что дает мне ~880 джоулей, что меньше моего предела в 1250 джоулей. Верен ли мой анализ? Должен ли мой резистор быть безопасным? Или высокая мгновенная пиковая мощность что-то сломает, даже если я нахожусь в пределах своего расчетного предела в джоулях?

в зависимости от того, сколько времени потребуется для разряда конденсаторов, он может лопнуть. Вы говорите, что диссипация затухает экспоненциально, но насколько быстро это происходит на самом деле? Можете ли вы смоделировать это в PSpice или другом симуляторе? Это будет настоящий тест, который позволит вам интегрировать/суммировать мощность за период времени, чтобы увидеть, достаточно ли долго она находится в пределах спецификации.

Ответы (1)

5-секундный рейтинг перегрузки говорит вам о нескольких вещах. Одним из них, как вы заметили, является подразумеваемый «общий джоулев» рейтинг, который что-то говорит о тепловых характеристиках сборки резисторов в целом.

Во-вторых, производитель ожидает, что резистивная проволока сможет выдерживать ток около 700 мА по крайней мере в течение этого времени. Вы просите, чтобы он на короткое время пропускал вдвое больший ток, что может или не может толкнуть провод сопротивления в нелинейную область, что может привести к локальным сбоям. При постоянной времени 1,65 секунды требуется около 1,2 секунды, чтобы ток упал с 1,46 А до 700 мА.

Я ожидаю, что с вами все будет в порядке, но было бы целесообразно провести некоторые собственные тесты, пропуская короткие импульсы тока в диапазоне 1–2 А через резистор и контролируя аномальные изменения сопротивления (например, чрезмерное падение напряжения). ).

Или вы могли бы просто спросить производителя напрямую ...

Зная, что почти ничего не известно о высокомощных вещах, я думаю, что это тоже должно быть в порядке, 1,65 секунды не слишком отличаются от 5 секунд. Я думаю, этого времени достаточно, чтобы большая часть керамики нагрелась. В течение очень короткого времени я беспокоился о том, что у тепла не будет шанса выйти из проволоки в керамику. (Стивен, если вы свяжетесь с Vishay, сообщите нам, что они скажут?)
«Втолкните провод сопротивления в нелинейную область». Что это значит? Что ток будет достаточно большим, чтобы изменить сопротивление провода?
@StephenCollings: да, точно. Большинство материалов имеют положительный температурный коэффициент, и это может привести к чрезмерному нагреву. Вот так, в конце концов, и "перегораешь" предохранитель.