什么是功率电阻器：工作原理及其应用
在电场中，与普通电阻器相比，功率电阻器发挥着关键作用，因为普通电阻器直接布置在PCB上以修改电子和电路。这些电阻器可以处理大量的功率。。。
在电场中，与普通电阻器相比，功率电阻器发挥着关键作用，因为普通电阻器直接布置在PCB上以修改电子和电路。这些电阻器在高功率系统中处理大量的功率，从持续的电流流到直接的功率浪涌。因此，本文讨论了功率电阻器–工作及其应用。
什么是功率电阻器？
功率电阻器的定义是设计用于抵抗和耗散大量功率的电阻器。这些电阻器的设计主要是通过尽可能保持较小的尺寸来消耗巨大的功率。这个功率电阻器符号如下所示。
规格
这个功率电阻器的规格主要包括电阻器材料、安装方式和引线类型。
- 电阻器的安装方式主要包括底盘安装、螺栓安装、通孔安装或表面安装。
- 安装在底盘上的电阻器可以连接到金属表面，以最大限度地散热。其他常见的安装方式有SMT或表面安装技术和THT（通孔技术）。
- 引线型电阻器主要包括鸥翼形、轴向、J形引线、螺纹端子、径向引线和接线片端子。也可提供不带引线的功率电阻器。
- 这些电阻器中使用的材料主要包括：；陶瓷、碳膜、金属合金、金属氧化物、金属膜、薄膜、厚膜和绕线。
功率电阻器是如何工作的？
功率电阻器的工作可以通过控制电流和电压的流动来耗散能量。在这里，电阻器的额定功率主要描述了这个电阻器在开始遭受永久性损坏之前可以安全处理的功率。在大多数电子应用中，使用具有1/8瓦或更低功率的低功率电阻器。
通过这个电阻器的功率耗散可以在焦耳第一定律的帮助下找到，焦耳第一定律被称为功率电阻器公式如功率＝电压x电流或P＝VxI。这种耗散的功率可以转化为热量，从而提高该电阻器的温度。因此，电阻器的温度将升高，直到达到特定的温度点，在该温度点，热量可以在整个空气中消散。
设备可能需要基于所需瓦数的电阻器，以避免过热。通过保持该电阻器的温度，可以在没有任何损坏的情况下处理更高的电流。
当该电阻器在其工作功率和温度范围以上工作时，可能会导致严重后果，如电阻值变化、工作寿命缩短、电气火灾或断路。因此，这些故障可以通过根据预期的操作条件降低功率电阻器的额定值来避免。
功率电阻器与电阻器
这个功率电阻器和电阻器之间的差异下文将对此进行讨论。
| 电源电阻器 | 电阻器 |
| 功率电阻器消耗大量的功率。 | 电阻器不会消耗大量的功率。 |
| 用于设计这些电阻器的材料是：；压制碳、金属、陶瓷或金属箔。 | 用于设计普通电阻器的材料有：；金属、碳或金属氧化物膜。 |
| 这些电阻器有不同的类型，如螺旋形、栅格形、边缘绕制、芯片或SMD以及水。 | 电阻器有固定、可变、绕线、金属膜、金属带、金属氧化物等不同类型。 |
| 功率电阻器的额定功率为5W。 | 正常电阻器的额定功率范围为0.25W、0.5W、1W、2W、5W和25W。 |
| 这些都有一个紧凑的物理包。 | 电阻器有不同类型的封装尺寸和样式，但最常用的是SMD或矩形表面安装。 |
功率电阻器的类型
下面将讨论不同类型的功率电阻器。
- 网格
- 水
- 芯片或SMD。
- 有线缠绕。
栅极电阻器
栅极电阻器是一种通过在两个电极之间收集电阻金属带矩阵而设计的功率电阻器。这些电阻器体积庞大，额定电流高，如500 a。通常，这些类型的电阻器用作列车内的负载组、制动电阻器、变电站和发电机内的谐波滤波，其电阻值可以从0.04欧姆到几兆欧姆。该电阻器的典型功耗约为100kW。
防水电阻器
这些电阻器设计有填充硫酸铜溶液或盐水的管，连接在两个电极之间。当水是一种良好的导电体时，通过改变水中合适的盐的浓度，它可以用作电阻材料。
水也是一种良好的热导体，通过高功率耗散能力和高导热性使水电阻器成为可能。高功率水电阻使用硫酸铜溶液代替盐溶液。这些类型的电阻器适用于需要500 mW以上典型功耗的电气应用。它们不会立即溶解额定功率，但会在特定时间内溶解大量功率
贴片电阻器或SMD电阻器
片式电阻器或SMD电阻器类似于集成电路。用于制造这些电阻器的材料是压制碳、金属和陶瓷或金属箔。SMD电阻器是表面安装的芯片电阻器，有较小的形式。
这些电阻器包括沉积在陶瓷衬底上的金属氧化物膜。薄膜的长度和厚度将决定电阻。与电网或水电阻相比，这种电阻的功耗额定值非常低，可以消耗几瓦的功率。
绕线电阻器
这些电阻器是通过将金属线缠绕在固体上而设计的，通常由玻璃纤维、塑料或陶瓷制成。在绕组的一端连接金属帽，而在另一端连接金属引线。最终产品经常覆盖搪瓷或非导电涂料，以提供一定的安全性。
请参阅此链接以了解有关绕线电阻器的更多信息。
功率电阻器的额定功率
电阻器的额定功率或瓦数可以定义为电阻元件在不改变其性能的情况下，在未指定的时间段内耗散的热量。额定功率是电阻器的规格之一，它定义了电阻器可以抵抗的最高功率
电阻器的额定功率可以根据结构、尺寸和环境温度从<1/10瓦更改为100瓦。大多数电阻器在环境温度+70摄氏度时具有最大额定功率。
额定功率可以通过将两个点之间的电压差乘以它们之间的电流来计算&以W或瓦特为单位计算。如果电阻器的额定功率在1W以上，通常称为功率电阻器。因此，这些电阻器可以在爆炸前处理大量的功率。示例为3W、5W和25W、5W，包括0.1Ω、2Ω、3Ω和22kΩ的电阻值。小功率电阻器经常用于检测电流。
如何计算额定功率？
我们知道电功率可以用P=VxI表示
其中，“V”是电压，“I”是电流
根据欧姆定律，我们知道V=I×R的公式
其中“R”是电阻
因此，P=I^2×R&P=V^2/R
功率电阻器内的功耗可以通过使用以下公式中的任何一个来计算。
功率P=V×I或P=I^2×R或P=V^2/R
优势
这个功率电阻器的优点包括以下内容。
- 高阻塞精度。
- 操作过程中噪音较小。
- 稳定性和可靠性。
- 低温系数。
- 它可以抵抗高温。
- 它可以在170摄氏度这样的环境温度下工作。
缺点
这个功率电阻器的缺点包括以下内容。
- 这些电阻器的尺寸和重量都很大。
- 这些很贵
- 由于绕组间的电容和电感，线绕功率电阻器不适用于超过200 kHz的频率。
应用
这个功率电阻器的应用包括以下内容。
- 功率电阻器适用于大量能量通过电能作为介质非常安全地转化为热量的情况。
- 这些类型的电阻器具有极高的弹性，主要适用于高温范围。
- 这些电阻器通过高精度和窄公差限制高电压和功率值。
- 这些电阻器通过基于电阻元件的高可靠性表现出出色的脉冲性能和较小的电流噪声。
- 这些部件可以用作保护装置、可控功率耗散装置等。
- 这些用于在使用电动机的车辆内的整个发动机制动过程中耗散产生的功率。
- 这些适用于将车辆动能（K.E）安全地转换为热能的有轨电车和机车。
- 这些类型的电阻器适用于发电和配电、控制系统、电力系统和高压应用。
因此，本文概述了功率电阻器的工作原理、优点、缺点及其应用。高功率电阻器在动态断路器、电源、加热器、放大器和功率转换等不同应用中有着巨大的需求。这些电阻器的额定功率通常至少为1W或以上。这里有一个问题要问你，绕线电阻器的额定功率是多少？