电阻将电能转化为热能
发布时间:2013/7/13 21:41:51 访问次数:2379
电阻将电能转化为热能。转换的能量以每秒计,就是功率。而功率决定了电阻的温升。只承担信号电压的电阻不大可能会出问题,但阳极负载电阻则不同,可能会耗散出较大的功率。我们可以利用来计算电阻的耗散功率,然后据此来选择合适的电阻规格。
实际做起来,并非所说的那么容易,因为有很多因素会导致你误入歧途。
电阻制造商通常是按70。C (158。F)的电阻温度,来给出该电阻功率额定规格的。
假如你的设备工作于20。C (68。F)的典型家庭环境温度中,那么,电阻内部温度必定高于这个环境温度,因为设备必定要消耗能量,其工怍效率绝不可能达到100%。因此,AT24C128电阻内部的平均温度很可能达到了40。C(104。F),并且在电阻内部发热大的地方(热点),温度会更高。如果你刚好居住在气候较为温暖的地区,那么,家庭环境温度为35。C (95。F),也不是常见。这样一来,相应地,电阻内部的温度会更高。
只有在物体由较高温度变为较低温度时,才有物体热量的损失。我们可以就此作电气模拟:
温差AT(单位为oC),可模拟为电位差(即电压);
功率耗散g(单位为W),可模拟为电流;
热阻Re(单位为oC/W),可模拟为电阻。
因此,我们可得到热学的“欧姆定律”:
上述关系式告诉我们,热阻不变时,元件耗散的功率越大,高于环境温度的温差就越大。电阻规格中给出了热阻的数值,但这只是在特定条件下的热阻值。该条件为,给电阻带来冷却作用的空气对流,其流动不受任何限制。
实际上,我们经常是以平放的方式,将电阻安装在印制电路板( printed circuitboard,简写为PCB)上。如果PCB也是以平放方式固定,那么,空气流动就受到了较大限制。即使PCB是竖直安装的,也由于PCB上装有体积大的元件,比如电容等,空气的对流流动受到了阻碍。
由于实际工作时环境温度较高、空气流动受到限制,所以,尽量不要让电阻工作于70。C额定功率的1/3以上——除非你能进行详细的热分析。即使已按此原则来做,但工作于1/3额定功率的电阻,其温度将比周围温度高得多。因此,电阻的温升较大,我们应预期其电气参数会有所改变。事实上,确有所改变。
由温度原因引起的电阻阻值(指电气阻值,不是热阻值)变化,是按照该电阻的温度系数而变化的。而温度系数,通常是以每oC共有阻值的百万分之几,这样一个数值形式给出的(译注:即以ppm为单位给出规格值)。数值听起来很小,但实际上,30。C的温升可引起较为明显的阻值变化。在要求严格的电路中,如果我们在使用误差规格为0.1%的电阻后,还想让电阻的阻值较好地维持不变,就不应让电阻消耗任何显著的功率。这时,可能需这样做才足够——电阻耗散功率不超过额定功率的1/8。并且,还应保证这些电阻不被其他元件“加热”。
供我们使用的电阻主要有两种:金属膜电阻和绕线电阻。就碳膜电阻来说,尽管近期有小部分人形成了崇尚使用这种电咀之风,而且这种电阻因电感小而适合用作栅抑电阻(grid-stopper,串在栅极上用于抑制高频振荡——译注),但因为它的误差和噪声性能都很差,又属于过时的产品,故不在我们考虑之列。
实际做起来,并非所说的那么容易,因为有很多因素会导致你误入歧途。
电阻制造商通常是按70。C (158。F)的电阻温度,来给出该电阻功率额定规格的。
假如你的设备工作于20。C (68。F)的典型家庭环境温度中,那么,电阻内部温度必定高于这个环境温度,因为设备必定要消耗能量,其工怍效率绝不可能达到100%。因此,AT24C128电阻内部的平均温度很可能达到了40。C(104。F),并且在电阻内部发热大的地方(热点),温度会更高。如果你刚好居住在气候较为温暖的地区,那么,家庭环境温度为35。C (95。F),也不是常见。这样一来,相应地,电阻内部的温度会更高。
只有在物体由较高温度变为较低温度时,才有物体热量的损失。我们可以就此作电气模拟:
温差AT(单位为oC),可模拟为电位差(即电压);
功率耗散g(单位为W),可模拟为电流;
热阻Re(单位为oC/W),可模拟为电阻。
因此,我们可得到热学的“欧姆定律”:
上述关系式告诉我们,热阻不变时,元件耗散的功率越大,高于环境温度的温差就越大。电阻规格中给出了热阻的数值,但这只是在特定条件下的热阻值。该条件为,给电阻带来冷却作用的空气对流,其流动不受任何限制。
实际上,我们经常是以平放的方式,将电阻安装在印制电路板( printed circuitboard,简写为PCB)上。如果PCB也是以平放方式固定,那么,空气流动就受到了较大限制。即使PCB是竖直安装的,也由于PCB上装有体积大的元件,比如电容等,空气的对流流动受到了阻碍。
由于实际工作时环境温度较高、空气流动受到限制,所以,尽量不要让电阻工作于70。C额定功率的1/3以上——除非你能进行详细的热分析。即使已按此原则来做,但工作于1/3额定功率的电阻,其温度将比周围温度高得多。因此,电阻的温升较大,我们应预期其电气参数会有所改变。事实上,确有所改变。
由温度原因引起的电阻阻值(指电气阻值,不是热阻值)变化,是按照该电阻的温度系数而变化的。而温度系数,通常是以每oC共有阻值的百万分之几,这样一个数值形式给出的(译注:即以ppm为单位给出规格值)。数值听起来很小,但实际上,30。C的温升可引起较为明显的阻值变化。在要求严格的电路中,如果我们在使用误差规格为0.1%的电阻后,还想让电阻的阻值较好地维持不变,就不应让电阻消耗任何显著的功率。这时,可能需这样做才足够——电阻耗散功率不超过额定功率的1/8。并且,还应保证这些电阻不被其他元件“加热”。
供我们使用的电阻主要有两种:金属膜电阻和绕线电阻。就碳膜电阻来说,尽管近期有小部分人形成了崇尚使用这种电咀之风,而且这种电阻因电感小而适合用作栅抑电阻(grid-stopper,串在栅极上用于抑制高频振荡——译注),但因为它的误差和噪声性能都很差,又属于过时的产品,故不在我们考虑之列。
电阻将电能转化为热能。转换的能量以每秒计,就是功率。而功率决定了电阻的温升。只承担信号电压的电阻不大可能会出问题,但阳极负载电阻则不同,可能会耗散出较大的功率。我们可以利用来计算电阻的耗散功率,然后据此来选择合适的电阻规格。
实际做起来,并非所说的那么容易,因为有很多因素会导致你误入歧途。
电阻制造商通常是按70。C (158。F)的电阻温度,来给出该电阻功率额定规格的。
假如你的设备工作于20。C (68。F)的典型家庭环境温度中,那么,电阻内部温度必定高于这个环境温度,因为设备必定要消耗能量,其工怍效率绝不可能达到100%。因此,AT24C128电阻内部的平均温度很可能达到了40。C(104。F),并且在电阻内部发热大的地方(热点),温度会更高。如果你刚好居住在气候较为温暖的地区,那么,家庭环境温度为35。C (95。F),也不是常见。这样一来,相应地,电阻内部的温度会更高。
只有在物体由较高温度变为较低温度时,才有物体热量的损失。我们可以就此作电气模拟:
温差AT(单位为oC),可模拟为电位差(即电压);
功率耗散g(单位为W),可模拟为电流;
热阻Re(单位为oC/W),可模拟为电阻。
因此,我们可得到热学的“欧姆定律”:
上述关系式告诉我们,热阻不变时,元件耗散的功率越大,高于环境温度的温差就越大。电阻规格中给出了热阻的数值,但这只是在特定条件下的热阻值。该条件为,给电阻带来冷却作用的空气对流,其流动不受任何限制。
实际上,我们经常是以平放的方式,将电阻安装在印制电路板( printed circuitboard,简写为PCB)上。如果PCB也是以平放方式固定,那么,空气流动就受到了较大限制。即使PCB是竖直安装的,也由于PCB上装有体积大的元件,比如电容等,空气的对流流动受到了阻碍。
由于实际工作时环境温度较高、空气流动受到限制,所以,尽量不要让电阻工作于70。C额定功率的1/3以上——除非你能进行详细的热分析。即使已按此原则来做,但工作于1/3额定功率的电阻,其温度将比周围温度高得多。因此,电阻的温升较大,我们应预期其电气参数会有所改变。事实上,确有所改变。
由温度原因引起的电阻阻值(指电气阻值,不是热阻值)变化,是按照该电阻的温度系数而变化的。而温度系数,通常是以每oC共有阻值的百万分之几,这样一个数值形式给出的(译注:即以ppm为单位给出规格值)。数值听起来很小,但实际上,30。C的温升可引起较为明显的阻值变化。在要求严格的电路中,如果我们在使用误差规格为0.1%的电阻后,还想让电阻的阻值较好地维持不变,就不应让电阻消耗任何显著的功率。这时,可能需这样做才足够——电阻耗散功率不超过额定功率的1/8。并且,还应保证这些电阻不被其他元件“加热”。
供我们使用的电阻主要有两种:金属膜电阻和绕线电阻。就碳膜电阻来说,尽管近期有小部分人形成了崇尚使用这种电咀之风,而且这种电阻因电感小而适合用作栅抑电阻(grid-stopper,串在栅极上用于抑制高频振荡——译注),但因为它的误差和噪声性能都很差,又属于过时的产品,故不在我们考虑之列。
实际做起来,并非所说的那么容易,因为有很多因素会导致你误入歧途。
电阻制造商通常是按70。C (158。F)的电阻温度,来给出该电阻功率额定规格的。
假如你的设备工作于20。C (68。F)的典型家庭环境温度中,那么,电阻内部温度必定高于这个环境温度,因为设备必定要消耗能量,其工怍效率绝不可能达到100%。因此,AT24C128电阻内部的平均温度很可能达到了40。C(104。F),并且在电阻内部发热大的地方(热点),温度会更高。如果你刚好居住在气候较为温暖的地区,那么,家庭环境温度为35。C (95。F),也不是常见。这样一来,相应地,电阻内部的温度会更高。
只有在物体由较高温度变为较低温度时,才有物体热量的损失。我们可以就此作电气模拟:
温差AT(单位为oC),可模拟为电位差(即电压);
功率耗散g(单位为W),可模拟为电流;
热阻Re(单位为oC/W),可模拟为电阻。
因此,我们可得到热学的“欧姆定律”:
上述关系式告诉我们,热阻不变时,元件耗散的功率越大,高于环境温度的温差就越大。电阻规格中给出了热阻的数值,但这只是在特定条件下的热阻值。该条件为,给电阻带来冷却作用的空气对流,其流动不受任何限制。
实际上,我们经常是以平放的方式,将电阻安装在印制电路板( printed circuitboard,简写为PCB)上。如果PCB也是以平放方式固定,那么,空气流动就受到了较大限制。即使PCB是竖直安装的,也由于PCB上装有体积大的元件,比如电容等,空气的对流流动受到了阻碍。
由于实际工作时环境温度较高、空气流动受到限制,所以,尽量不要让电阻工作于70。C额定功率的1/3以上——除非你能进行详细的热分析。即使已按此原则来做,但工作于1/3额定功率的电阻,其温度将比周围温度高得多。因此,电阻的温升较大,我们应预期其电气参数会有所改变。事实上,确有所改变。
由温度原因引起的电阻阻值(指电气阻值,不是热阻值)变化,是按照该电阻的温度系数而变化的。而温度系数,通常是以每oC共有阻值的百万分之几,这样一个数值形式给出的(译注:即以ppm为单位给出规格值)。数值听起来很小,但实际上,30。C的温升可引起较为明显的阻值变化。在要求严格的电路中,如果我们在使用误差规格为0.1%的电阻后,还想让电阻的阻值较好地维持不变,就不应让电阻消耗任何显著的功率。这时,可能需这样做才足够——电阻耗散功率不超过额定功率的1/8。并且,还应保证这些电阻不被其他元件“加热”。
供我们使用的电阻主要有两种:金属膜电阻和绕线电阻。就碳膜电阻来说,尽管近期有小部分人形成了崇尚使用这种电咀之风,而且这种电阻因电感小而适合用作栅抑电阻(grid-stopper,串在栅极上用于抑制高频振荡——译注),但因为它的误差和噪声性能都很差,又属于过时的产品,故不在我们考虑之列。