一般IC或者一些無源的器件,都會(huì)有一個(gè)額定的環(huán)境溫度值。
但是在電阻的datasheet上面,一般都沒有一個(gè)固定的溫度,卻提供一個(gè)曲線。并且一些特性是基于“工作在額定功耗”,環(huán)境溫度為“70°C”條件下的特性。
表1.1
正是由于上述的表述方式,所有有些資料并不是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌焉蠄D中70°C稱為電阻的額定溫度,所以有些工程師也很困惑的是:為什么電阻可以超過他的額定功率去使用?
圖1.1
其實(shí),不管是無源器件也好,有源器件也好,其某個(gè)位置的溫度極限,是由其材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、自散熱的條件決定的。其自身如果發(fā)熱量很少,或者發(fā)熱量比較確定,則規(guī)格書會(huì)給一個(gè)明確的額定環(huán)境溫度。這樣便于設(shè)計(jì)。但是如果是其自身發(fā)熱量比較大,則需要根據(jù)其自身功耗產(chǎn)生的熱量,疊加到環(huán)境溫度中,計(jì)算兩個(gè)疊加之后對(duì)其自身不能造成不可恢復(fù)的傷害,來約定其額定環(huán)境溫度的。這也就是說:自身功耗變化比較大的器件,其額定的環(huán)境溫度是動(dòng)態(tài)的。最典型的就是:電阻。
從能量的角度,電阻是一個(gè)耗能元件,將電能轉(zhuǎn)化為熱能。任何物體都存在電阻,導(dǎo)體也不例外。大家可能有這樣的體驗(yàn),電飯煲在煮飯的時(shí)分,導(dǎo)線會(huì)有些許發(fā)熱,究其緣由就是由于制造導(dǎo)線的銅存在電阻,固然電阻很小,但是在煮飯的大電流狀況下仍會(huì)耗費(fèi)局部電能,以熱的方式分發(fā)出來,如圖所示。
圖1.2
所有有電阻的地方就會(huì)有發(fā)熱。
電阻器的功率其實(shí)就是表示它的最大允許電流。譬如:一只阻值為R1,額定功率為2W的電阻器,他允許的最大功率就是2W。
電阻器在電路中起到限流、分壓等作用。電阻器通過電流時(shí)自身會(huì)消耗功率產(chǎn)生熱量,所以電阻器要標(biāo)注能夠承受的功率,1/4W就表示承受功率不能超過0.25瓦。
參考公式:功率=電流2x電阻值
即:P=I2R
電阻2w的意思:表示該電阻的額定最大耗散功率,也就是該電阻允許的最大發(fā)熱功率。
圖1.3
什么是電阻器的額定功率
電阻器的額定功率是指電阻器在一定的氣壓和溫度下長期連續(xù)工作所允許承受的最大功率。如果電阻器上所加電功率超過額定值,電阻器就可能被燒毀。電阻器額定功率單位為瓦,用字母“W”表示。
電阻器的額定功率也是按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注的,標(biāo)稱值有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、1OW等。如收音機(jī)、電視機(jī)的大多數(shù)電路使用的是1/8W和1/4W電阻器,在電源電路中就要用到1W以上的電阻器。
由于電阻本身是發(fā)熱的,并且其功率從0W到額定功率都有可能。而在其功率變化的時(shí)候,能夠允許的環(huán)境溫度可以變化。所以,一般電阻工藝,在生產(chǎn)的時(shí)候選擇在70℃同時(shí)滿足其額定功率。隨著其實(shí)際功率的下降,疊加在電阻上面的功率產(chǎn)生的總的溫升也可以下降,那么,電阻能夠承受的環(huán)境溫度可以相應(yīng)的提升。
我們?yōu)榱宋锉M其用,所以實(shí)際使用的過程中,提供一條曲線,線性的標(biāo)稱電阻的額定功率和額定電阻的線性關(guān)系。
圖1.4
如圖1.4所示,當(dāng)電阻達(dá)到100%額定功率時(shí),其可以接受的環(huán)境溫度為70℃。當(dāng)其實(shí)際功率下降時(shí),其可以承受的環(huán)境溫度不斷上升,直到其功率為0時(shí),可以承受大約125℃的環(huán)境溫度。
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