Почему резистор 10 Вт нагревается, когда через него проходит всего 6,5 Вт?

Я использую около 6,5 Вт, хотя резистор 10 Вт . Номинальное сопротивление составляет 220 Ом, что соответствует сопротивлению схемы, рассчитанному примерно на 225 Ом.

Вот что проходит через мой резистор 220 Ом 10 Вт:

38,4 В
0,17 А
225,88 Ом 38,4 В
* 0,17 А = 6,528 Вт

Через пару минут стало так жарко, что я обжегся. Я в порядке, хотя, потому что я коснулся его только на секунду.

Но я ожидал, что он останется холодным, поскольку номинал резистора почти вдвое превышает мощность, проходящую через него. Электроники сказали мне, что он не должен нагреваться при двойной мощности.

Это нормально? Почему резистор греется? Кроме того, есть ли пожароопасность? ps Резистор упирается в кирпич.

Наверное, это нормально. Посмотрите даташит, там может быть указана температура корпуса при разной мощности и разном уровне охлаждения (спокойный воздух, или под вентилятором)
У вас есть номер детали резистора, который вы используете?
5 Вт = 6,528 Вт ?? Это более 15% разницы по шкале 10 Вт.
@duskwuff Да, я получил его от digikey, вот он: digikey.com/product-detail/en/yageo/SQP10AJB-220R/220W-10-ND/… Номер детали Digi-Key: 220W-10-ND
@Bort Дело в том, что его мощность почти вдвое превышает мощность, проходящую через него.
@ User91232 - Нет, рейтинг на 35% выше. Кроме того, если вы посмотрите на график «Подъем температуры» в таблице данных, окажется, что при нагрузке 65% происходит повышение температуры примерно на 165 ° C. Может ли кто-нибудь проверить это для меня? Также обратите внимание, что если бы это была НАСТОЯЩАЯ нагрузка 50%, повышение температуры составило бы всего 60 ° C (большая разница, а?).
10 Вт - это то, с чем он может справиться, прежде чем расплавится. 6 Вт - это все еще много тепла, которое он должен рассеять.
Была ли лучшая мощность, чтобы получить его? Или это нормально для моего приложения? В смысле, это безопасно?
@Bort, спасибо за информацию о техпаспорте, я никогда не знал, что с этим делать, но благодаря вашему комментарию я нашел его и теперь понимаю график диаграммы температуры.
Примечание: ваш резистор рассеивает около 1/200 тепла, рассеиваемого обогревателем мощностью 1 кВт. Сравните размер обогревателя с размером резистора. Как они сравниваются?
Независимо от того, насколько велик, мал, великолепен или ужасен резистор, из него все равно выходит 6,5 Вт, и это тепло должно каким-то образом отводиться.
или зажечь бумагу...
Энергия должна куда-то деваться. Это резистор размером примерно 20x10x10 мм, что примерно эквивалентно примерно 2 граммам воды по теплоемкости. Вы нагреваетесь с 6,5 Дж/с, или 1,55 калории в секунду, это 93 калории в минуту. Одна калория составляет (примерно) разницу в 1°C на грамм воды при комнатной температуре, так что это означает, что вы нагреваетесь примерно на 46°C в минуту. Если пренебречь некоторыми деталями (излучение), скажем, 30°C в минуту, чтобы быть в безопасности. Вот и обожгите руки через 2 минуты, это совершенно нормально.
Помимо того, что говорит @immibis, может потребоваться минимальное требование к радиатору для получения полной номинальной мощности. Опираясь на кирпич, вам, возможно, придется немного снизить мощность по сравнению с прочно прикрепленным болтами к алюминиевой коробке.
@Bort 10 Вт примерно на 54% больше, чем 6,5 Вт.
@DavidConrad - Правильно ... Здесь проблема семантики. 6,5 Вт из 10 Вт — это 65%, поэтому осталось еще 35% от 10 Вт , я не имел в виду 35% от 6,5 Вт.
Из любопытства, что вы пытаетесь сделать? Возможно, есть другой способ сделать это, не выделяя столько тепла.

Ответы (3)

Сначала давайте быстро проверим числа:

6.528W/10W = 65% (of 10W)

Ссылаясь на техпаспорт:

введите описание изображения здесь

Речь идет о 165Cповышении температуры. Не трогай! .

Что касается «Это безопасная температура для резистора?», обратитесь к следующему рисунку:

введите описание изображения здесь

Я признаю, что график кривой снижения характеристик немного болит у меня в голове. Но, если вы будете следовать 10Wкривой до 25C(около комнатной температуры), резистор должен выдерживать 100%номинальную мощность. Обратите внимание, что я предполагаю только температуру окружающей среды 25C! Если он у вас лежит на кирпиче, то все в порядке. Похоже, что резистор может выдерживать 115Cтемпературу окружающей среды при 65%нагрузке. Но это было бы доведено до максимума.

СПАСИБО! Тем не менее, безопасно ли оставлять на несколько дней? Он стоит на кирпиче, но на подоконнике. Я убедился, что ничего больше не касается его. Хотел бы поставить крошечную изолированную металлическую коробку, если бы она существовала.
Хороший вопрос, я обновлю свой ответ через секунду, чтобы отразить этот дополнительный бит.
Я немного подсчитал и исследовал, около 44°С — это порог боли при прикосновении к горячей поверхности, поэтому около 42°С (108°F) безопасно прикасаться… 15% загрузки!
К счастью, нигде на Земле не бывает 115°C (239°F)! :) Спасибо за отличный ответ.
@Bort Я был бы очень обеспокоен температурой 115 градусов Цельсия вокруг литий-ионной батареи.
@Bort: Возможно, починка автомобильного кондиционера стоила столько же, сколько покупка нового сотового телефона :/
@ User91232 User91232, если вы поместите его в изолированную коробку, он станет еще горячее, потому что тепло все еще должно куда-то уходить, но потребуется большая разница температур, чтобы направить этот поток тепла через изоляцию! Что вы можете сделать, так это прикрепить резистор к радиатору — вы можете купить специально изготовленный, но подойдет и обычная металлическая пластина — а затем прикрепить его к изолирующей основе, чтобы тепло не повредило вашу поверхность. наденьте его. Помните, что воздух должен иметь возможность проходить по поверхности радиатора. Расчет повышения температуры в этой ситуации - отдельный вопрос...
Точка зрения @nekomatic хорошая. Вполне возможно, что нагрузочный резистор нагреется настолько, что вызовет проблемы, если он находится в изолированной коробке. Это может включать расплавление других компонентов или изоляции проводов или даже отпайку собственных контактов. Они могут иметь значительные побочные эффекты.
Вы можете купить резисторы в металлическом корпусе с монтажными отверстиями для крепления непосредственно к радиатору.

Это нормальное поведение для силового резистора того размера, который вы используете. То, что он работает на 50% своего рейтинга, не означает, что он будет работать круто. Я посмотрел в техпаспорте резистор аналогичного размера на 10 Вт. У него была кривая, показывающая рост температуры в процентах от номинальной нагрузки. Для 50% (5 Вт) повышение температуры составляет 125°С, что больше, чем при кипячении воды.

Вы подаете 6 Вт на резистор. Это означает 6 Дж тепла в секунду.

Используя калориметрическое уравнение Q=cm(T2-T1), где Q - общее тепло, c - удельная теплоемкость, m - масса, а T - температуры, можно получить P=dQ/dt=c.dT/dt.

Если вы используете свои значения, вы можете видеть, что температура резистора повышается в соответствии с P/(см). Благодаря небольшому весу повышение температуры происходит очень быстро.

Есть и обратный процесс: тепловыделение. Чем выше разница T-Ta, где T — температура резистора, а Ta — температура окружающей среды, тем выше тепловыделение. Есть больше переменных для управления рассеянием и температурой: теплоемкость радиатора (воздух), массовый расход воздуха и т. д.

Что касается вашего вопроса:

  • Да, это нормально и связано с соотношением мощности и веса.
  • При недостаточном охлаждении будет очень жарко.
  • Если он будет опираться на кирпич, пожароопасности нет. Если вы поместите его между двумя кирпичами и запечатаете, он может расплавиться и сгореть. Если оставить с легковоспламеняющимися частями, существует опасность возгорания.
    Лично я бы добавил к нему охлаждение, маленький алюминиевый радиатор легко рассеет 10 Вт (надежный обзор).
теплоемкость в данном случае не имеет значения и только отвлекает читателя от единственного важного фактора - термического сопротивления.
Я так не думаю. Один резистор весит меньше грамма, если вы прикрепите один и тот же резистор к свинцовому блоку весом 1 кг и запечатаете их оба, один резистор прогреется за считанные минуты, второй прогреется очень медленно. Емкость определяет скорость прогрева. Конечная температура определяется тепловыделением. Термическое сопротивление важно, но это не единственный фактор, безусловно.
и именно поэтому теплоемкостью можно вообще пренебречь в данном случае - ведь она такая малая. и на самом деле почти во всех случаях, потому что нас обычно интересует стационарное состояние. но в вашем ответе в качестве основного фактора указана теплоемкость. конечно, все это взаимосвязано, но для людей, которые задают подобные вопросы, ваш ответ только вводит в заблуждение.
@szulat Я изменил результат емкости, так как «температура растет быстро», и да, емкость не влияет на устойчивый режим. Обратите внимание, что малая мощность приводит к быстрому процессу и наоборот. И ОП обеспокоен тем, что за несколько минут стало жарко.
Свинцовый блок весом 1 кг в конечном итоге нагреется до той же температуры, если все остальные факторы одинаковы. Вот почему теплоемкость не имеет значения на 100%.
@Agent_L Теплоемкость незначительна, когда предполагается устойчивое состояние (ваши комментарии и комментарии Шулата). При изменении выходной мощности важна теплоемкость. По поводу свинцового блока, про конечную температуру я ничего не писал. Я писал, что скорость нагрева блока будет намного медленнее, чем скорость только резистора.
@Crowley Да, «я работаю около 6,5 Вт» звучит как устойчивое состояние, и в нескольких комментариях OP выразил обеспокоенность по поводу того, как долго его можно оставить таким, что еще больше усиливает устойчивость состояния резистора OP. Кроме того, при изменении выходной мощности можно просто усреднить выходную мощность и работать с этим значением, при этом теплоемкость определяет, насколько большой может быть амплитуда.
Почему резистор 10 Вт нагревается, когда через него проходит всего 6,5 Вт?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 3v