Почему мой резистор нагревается?

В настоящее время я использую резисторы серии 150R для ограничения тока в каждом сегменте 7-сегментного дисплея. Я выбрал 150R, потому что все онлайн-калькуляторы светодиодных резисторов предлагают это значение. Блок питания 5В/2,5А.

В техническом описании этих дисплеев (Kingbright SC52-11EWA) указано, что светодиоды имеют прямое напряжение 2,0 (макс. 2,5).

Для тестирования я только что подключил один сегмент к резистору. По какой-то причине через несколько минут резистор становится довольно теплым/горячим. Сами дисплеи не греются.

Когда я использую резистор 330 Ом, он все еще немного теплый, но немного холоднее, чем 150 Ом. Однако при этом дисплей становится заметно тусклее, особенно при просмотре днем.

У меня никогда не было проблем с нагревом резисторов при включении светодиодов.

  1. Что я делаю неправильно?
  2. Резисторы какого номинала следует использовать?

Я прикрепил изображение макетной платы, если это уместно (дисплей намного ярче этого, вспышка просто делает его тусклым).

контрольная работа

Причина, по которой греется, очевидна: wasted energy = heat.
Почему "очевидно"? Раньше у меня не было этой проблемы с питанием светодиодов от 5В.
Это очевидно, потому что резисторы тратят лишнюю энергию, превращая ее в тепло. Поэтому вместо того, чтобы спрашивать, почему становится жарко, было бы разумнее спросить, почему так много энергии тратится впустую до такой степени, что вы можете это почувствовать.
Это очевидно, потому что это единственный возможный источник энергии для нагрева резистора. Для случая постоянного напряжения, подобного этому, мощность, преобразованная в тепло, обратно пропорциональна значению сопротивления. Так, резистор на 330 Ом будет рассеивать вдвое меньше тепла. Увеличится ли его температура вдвое меньше, зависит от физических параметров, которые вы нам не предоставили. Вы раньше использовали резисторы на полватта или мультиплексировали дисплей?
@JoeHass - здесь осторожно. Резистор на 330 Ом будет генерировать вдвое меньше тепла при ТАКОЙ ЖЕ ТЕЧЕНИИ, проходящей через него. Ток через него будет меньше, примерно в 2 раза. я 2 р будет меньше в 8 раз!
@ScottSeidman - нет, ты ошибаешься. Он будет генерировать чуть более чем в два раза больше тепла при том же токе. Но ток будет в два раза меньше. В конце концов, он будет генерировать половину тепла - простой способ сравнения - это V ^ 2 / R, поскольку V почти постоянно, мы просто видим 1 / R при сравнении двух резисторов.
@Chris-- Да, ты явно прав. Половина тока, двойное сопротивление, и I2R будет меньше в 2 раза
@MSalters «Есть более эффективные конструкции» - все конструкции с этой страницы представляют собой линейные капельницы, все они будут тратить такое же количество энергии, что и простой резистор (на самом деле, немного больше).

Ответы (2)

Это можно легко рассчитать.

Напряжение питания составляет 5 В, а на светодиоде падает 2 В. На резисторе остается 3 В. 3 В / 150 Ом = 20 мА, что является типичным максимальным током для небольших светодиодов. Это означает, что светодиод управляется правильно.

Теперь посмотрим на рассеиваемую мощность. 20 мА x 3 В = 60 мВт. Это вполне соответствует возможностям резистора «1/4 Вт» на вашем изображении. Опять же, все в порядке.

Выкопайте таблицу данных для резистора и посмотрите, насколько он должен нагреваться, если вы действительно должны рассеивать 1/4 Вт. Это, вероятно, будет в диапазоне 150-200 ° C. Даже при 150°C для 250 мВт и при температуре окружающей среды 20°C получается 130°C / 250 мВт = 520°C / Вт. Таким образом, 60 мВт нагреют резистор до 31°C, что вы определенно почувствуете. Если начать с 20°C, то резистор будет иметь температуру 51°C или 124°F. Так что вполне логично, что вам будет «тепло» или почти «горячо».

Осмелюсь предложить улучшить ответ, сначала быстро ответив на основной вопрос, а именно: «Почему мой резистор нагревается?» потому что, возможно, в ОП отсутствует эта самая основная информация. Любой резистор каким-то образом рассеивает энергию, и большинство (если не все) из них делают это, выделяя тепло. Иногда это тепло настолько мало, что остается незамеченным, а иногда очень заметно, но все резисторы до некоторой степени нагреваются, когда через них проходит ток.
Рассчитать тепловую мощность легко; предсказать повышение температуры немного сложнее, поэтому я подумал, что стоит поэкспериментировать. У меня уже некоторое время есть резистор 1/4 Вт, 150 Ом на настольном источнике питания 3,3 В, и я едва могу различить тепло от него. Я подумал, что выводы и зажимы могут рассеивать тепло, поэтому я обрезал выводы и вставил их в макетную плату - может быть, это немного теплее, но все же не на том уровне, на котором я бы заметил, если бы не ожидал этого. Мой коллега думает, что, может быть, он почувствует это, если на мгновение изолирует резистор пальцем.

попробуйте использовать резистор большей мощности. если вы в настоящее время используете 1/4 Вт 150R, попробуйте 1/2 Вт того же сопротивления.

Добро пожаловать в EE.SE, Мигель. Если вы прочитаете другой ответ, опубликованный пять лет назад, вы увидите, как рассчитать энергию, рассеиваемую на резисторе, и некоторые рекомендации по оценке ожидаемого рассеяния. «Инженерный» аспект сайта подразумевает выполнение проектных расчетов.
Почему мой резистор нагревается?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v