Mida teada
- Toitetakisteid kasutatakse elektroonikas energia hajutamiseks voolu ja pinge juhtimise kaudu.
- Takisti nimivõimsus määrab, kui palju võimsust takisti ohutult talub, enne kui see hakkab püsiv alt kahjustama.
- Enamik elektroonikarakendusi kasutab väikese võimsusega takisteid, tavaliselt 1/8 vatti või vähem. Suure võimsusega takistite nimivõimsus on 1 vatt või parem, sealhulgas kilovativahemik.
See artikkel selgitab, kuidas need takistid töötavad, ja sisaldab ülevaadet mitmesugustest takistitüüpidest.
Toitetakisti põhitõed
Takisti poolt hajutatud võimsust saab leida kasutades Joule'i esimest seadust (võimsus=pinge x vool). Hajunud võimsus muundatakse soojuseks ja see tõstab takisti temperatuuri. Takisti temperatuur tõuseb, kuni see jõuab punktini, kus õhu, trükkplaadi ja ümbritseva keskkonna kaudu hajuv soojus tasakaalustab tekkivat soojust.
Sõltuv alt nõutavast võimsusest võib seade vajada ülekuumenemise vältimiseks suure võimsusega takistit. Takisti madala temperatuuri hoidmine on vajalik suuremate vooludega toimetulemiseks ilma halvenemise või kahjustusteta.
Toitetakisti kasutamine, mis on suurem nimivõimsusest ja temperatuurist, võib põhjustada tõsiseid tagajärgi, sealhulgas takistuse väärtuse muutusi, tööea lühenemist, avatud vooluringe või elektrilisi tulekahjusid. Selliste tõrgete vältimiseks vähendatakse toitetakistid sageli eeldatavate töötingimuste põhjal.
Toitetakistid on tavaliselt suuremad kui nende vastaskomponendid. Suurenenud suurus aitab soojust hajutada ja seda kasutatakse sageli jahutusradiaatorite paigaldusvõimaluste pakkumiseks. Suure võimsusega takistid on saadaval ka leegiaeglustavates pakendites, et vähendada ohtlike rikete ohtu.
Alumine rida
Enamik elektroonikarakendusi kasutab väikese võimsusega takisteid, tavaliselt 1/8 vatti või vähem. Kuid sellised rakendused nagu toiteallikad, dünaamilised pidurid, võimsuse muundamine, võimendid ja kütteseadmed nõuavad sageli suure võimsusega takisteid. Üldiselt on suure võimsusega takistite nimivõimsus 1 vatt või suurem. Mõned neist on saadaval kilovattides.
Toitetakisti vähenemine
Toitetakistite nimivõimsus on määratud temperatuuril 25C. Kui võimsustakisti temperatuur tõuseb üle 25C, hakkab takisti ohutult talutav võimsus langema. Oodatavate töötingimustega kohandamiseks esitavad tootjad amortisatsioonitabeli. See amortisatsioonitabel näitab, kui palju võimsust takisti suudab taluda, kui takisti temperatuur tõuseb.
Kuna 25C on tüüpiline toatemperatuur ja võimsustakisti poolt hajutatud võimsus tekitab soojust, on võimsustakisti käitamine nimivõimsusega sageli keeruline. Takisti töötemperatuuri mõju arvessevõtmiseks esitavad tootjad võimsuse vähendamise kõvera, mis aitab disaineritel kohaneda tegelike piirangutega. Parim on kasutada võimsuse vähendamise kõverat juhisena ja jääda soovitatud tööpiirkonna piiresse. Igal takistitüübil on erinev amortisatsioonikõver ja erinevad maksimaalsed töötolerantsid.
Takisti võimsuse vähendamise kõverat võivad mõjutada mitmed välistegurid. Sundõhkjahutuse, jahutusradiaatori või parema komponendi kinnituse lisamine takisti tekitatud soojuse hajutamiseks võimaldab tal hakkama saada suurema võimsusega ja hoida madalamat temperatuuri. Küll aga takistavad jahutamist ka muud tegurid, nagu väliskeskkonnas tekkivat soojust hoidev kate, läheduses asuvad soojust tekitavad komponendid ja keskkonnategurid, nagu niiskus ja kõrgus merepinnast.
Suure võimsusega takistite tüübid
Iga tüüpi toitetakisti pakub erinevate takistirakenduste jaoks erinevaid võimalusi. Näiteks traattakistid on saadaval mitmesugustes vormitegurites, sealhulgas pinnakinnitusega, radiaal-, aksiaal- ja šassiikinnitusega konstruktsioonid optimaalse soojuse hajumise tagamiseks. Suure impulssvõimsusega rakenduste jaoks on saadaval ka mitteinduktiivsed traattakistid. Väga suure võimsusega rakenduste jaoks, nagu dünaamiline pidurdamine, on nikroomtraattakistid ideaalsed, eriti kui eeldatav koormus on sadu või tuhandeid vatti. Nikroomtraadi takisteid saab kasutada ka kütteelementidena.
Levinud takistite tüübid on järgmised:
- Traattakistid
- Tsementtakistid
- Kiletakistid
- Metallfilm
- Süsinikkomposiit
- Nikroomtraat
Erinevad takistitüübid võivad olla erinevates vormitegurites, näiteks:
- DPAK takistid
- Šassii kinnitustakistid
- Radiaalsed (seisvad) takistid
- Aksia altakistid
- Pindkinnitustakistid
- Läbiava takistid