Jakie są konsekwencje przewymiarowania rezystorów?

13

Budując obwód do zasilania diody LED, wykorzystujemy prawo Ohma do obliczenia wymaganej rezystancji, a następnie do obliczenia wymaganej mocy rezystora. Załóżmy, że ta formuła określa rezystor 1/8 W, a zamiast tego używam rezystora 1 W lub 100 W o właściwej rezystancji. Co się stanie?

Elliott B.
źródło
Czy masz na myśli jakiś efekt uboczny? Musi istnieć powód, aby zadać to konkretne pytanie.
alexan_e
4
Będziesz bez pracy, jeśli pracujesz jako projektant w firmie. To się stanie !!
GR Tech
2
Haha, tak myślałem. Użyłem przesadzonego przykładu, ale tak naprawdę moim pomysłem było kupienie dużej ilości rezystorów 1W, które miałem pod ręką, które można wykorzystać w przyszłych projektach bez obawy o dokładne dopasowanie.
Elliott B

Odpowiedzi:

21

W twoim przykładzie zapłaciłeś za dużo pieniędzy, a część jest ogromna (szczególnie część 100 W). Jeśli prąd LED jest sygnałem prądu przemiennego (PWM lub cokolwiek innego), rezystor 100 W może mieć dużą indukcyjność, co zmieni sposób zachowania obwodu.

Z drugiej strony, wartości rezystorów zależą od szeregu rzeczy, takich jak montaż, otaczające wzory obwodów drukowanych (szczególnie rezystory SMT) i oczywiście temperatura otoczenia. Liczba w opisie części jest jedynie przybliżonym przewodnikiem. Aby uzyskać szczegółowe informacje, trzeba dokładnie przeanalizować za pomocą arkuszy danych i podręczników serii części oraz danych innych producentów. Należy również wziąć pod uwagę nieparzyste warunki, takie jak ekstremalne napięcie wejściowe, co dzieje się, gdy dioda LED zwarcie, i tak dalej.

Nie jest również dobrym pomysłem, aby zbliżyć się do maksymalnych ocen, jeśli chcesz mieć długą żywotność. Wykorzystanie części 1 / 4W do rzeczywistego rozproszenia 1 / 8W nie jest złym pomysłem. Korzystanie z części o mocy 1 W może mieć sens, jeśli jest to konstrukcja o wysokiej niezawodności lub masz ich pod ręką. Używanie części o mocy 100 W jest głupie.

Spehro Pefhany
źródło
2
Inną rzeczą do rozważenia jest to, że wiele rezystorów bardzo się nagrzeje, gdy zostaną użyte przy maksymalnej mocy znamionowej. Same rezystory nie zostaną uszkodzone przez taką temperaturę, ale inne rzeczy, takie jak pobliskie komponenty, palce techników itp., Mogą preferować większe rezystory, które pozostają chłodniejsze.
supercat
8

Jednym z głównych problemów, oprócz niewielkiego wzrostu pojemności towarzyszącego większemu rozmiarowi, jest to, że wiele dużych rezystorów mocy jest uzwojonych drutem . Często oznacza to, że działają one również bardzo skutecznie jako cewki indukcyjne.

Wewnętrznie wiele oporników mocy to drut oporowy owinięty wokół formy ceramicznej, co oznacza, że ​​są one w zasadzie cewką powietrzną.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jeśli używasz takiego rezystora w aplikacji wykrywającej prąd w obwodzie przełączającym, otrzymasz fałszywe odczyty lub nieprawidłowe zachowanie.

Chociaż nie wszystkie rezystory mocy, a nawet wszystkie ceramiczne rezystory mocy są wysoce indukcyjne (patrz uzwojenia Ayrtona-Perry'ego ), niektóre są bardzo indukcyjne i należy na to uważać.

Connor Wolf
źródło
6

W przypadku prostego obwodu LED nie ma żadnych złych konsekwencji użycia rezystora o wyższej mocy.

Z drugiej strony, pewien rodzaj szybkiego systemu komunikacyjnego może nie podobać się zwiększonej pojemności do masy dużego rezystora lub zwiększonej indukcyjności szeregowej.

Andy aka
źródło
@DiegoCNascimento Nie, nie mam na myśli komutacji. Systemy szybkiej komunikacji nie docenią dużych rezystorów o dużej indukcyjności własnej i dużej pojemności do ziemi.
Andy vel
@DiegoCNascimento tytuł pytania brzmi: „Jakie są konsekwencje przewymiarowania rezystorów?” a OP podał przykład diody LED, a ja mu odpowiedziałem i podałem przykład, w którym może to stanowić problem. Tytuł i tagi również nie wspominają o „dużej mocy”.
Andy alias
@IlmariKaronen Możesz być zaskoczony, jak wiele diod LED nie będzie działać z szybkością transmisji danych przekraczającą 50 Mb / s.
Andy alias
@Andyaka to właśnie powiedziałem, właśnie to powtórzyłeś :) może nie tak obiektywnie. Ale właśnie się z tobą zgodziłem
Diego C. Nascimento
4

Używanie rezystorów o większej mocy niż to konieczne nie stanowi problemu, poza dodatkowymi rozmiarami i kosztami.

Widzę, że zastanawiasz się nad wyborem rezystorów o mocy 1 W. Czy zamiast tego mogę zasugerować 1/4 wata? Rezystory 1-watowe mają ciężkie przewody, które nie zmieszczą się w popularnych plastikowych płytkach chlebowych, a przewody 1/4-watowe będą pasować z łatwością. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​rezystory 1/4 W są odpowiednie dla 99% aplikacji i mogą być połączone szeregowo i / lub równolegle, jeśli potrzebna jest nieco większa moc.

Peter Bennett
źródło
1
Jeśli lubisz rezystory przelotowe, istnieją oporniki 1 / 2W, które są fizycznie tego samego rozmiaru (i mają taką samą średnicę ołowiu) jak stare oporniki 1 / 4W. Seria CFM12 Stackpole. seielect.com/catalog/SEI-CF_CFM.pdf . Około 3 centów za 100.
Spehro Pefhany,
@SpehroPefhany: W jakich warunkach użyteczna moc użyteczna zostałaby podwojona? Gdyby ktoś miał kilka ćwierć watowych rezystorów upakowanych wystarczająco ciasno na ułożonych w stos płytach, aby mogły przetrwać dokładnie 0,25 wata, to ile mocy rezystory półwatowe przetrwałyby w sposób zrównoważony?
supercat
@ supercat Maksymalna temperatura otoczenia musi być mniejsza niż 70 ° C we wszystkich warunkach pracy.
Spehro Pefhany