O que saber
- Resistores de potência são usados em eletrônica para dissipar energia controlando o fluxo de corrente e tensão.
- A potência nominal de um resistor define quanta potência um resistor pode suportar com segurança antes de começar a sofrer danos permanentes.
- A maioria das aplicações eletrônicas usa resistores de baixa potência, normalmente 1/8 de watt ou menos. Resistores de alta potência são classificados em 1 watt ou melhor, incluindo a faixa de quilowatts.
Este artigo explica como esses resistores funcionam e inclui uma variedade de tipos de resistores.
Noções básicas do resistor de potência
A potência dissipada por um resistor pode ser encontrada usando a primeira lei de Joule (Potência=Tensão x Corrente). A potência dissipada é convertida em calor e aumenta a temperatura do resistor. A temperatura de um resistor continua subindo até atingir um ponto em que o calor dissipado pelo ar, pela placa de circuito e pelo ambiente circundante equilibra o calor gerado.
Dependendo da potência necessária, um dispositivo pode precisar de um resistor de alta potência para evitar superaquecimento. Manter a temperatura de um resistor baixa é necessário para lidar com correntes maiores sem degradação ou danos.
Operar um resistor de potência acima de sua potência e temperatura nominais pode resultar em graves consequências, incluindo mudanças no valor da resistência, redução da vida útil, circuitos abertos ou incêndios elétricos. Para evitar tais falhas, os resistores de potência são frequentemente reduzidos com base nas condições operacionais esperadas.
Resistores de potência são geralmente maiores do que seus componentes equivalentes. O tamanho aumentado ajuda a dissipar o calor e é frequentemente usado para fornecer opções de montagem para dissipadores de calor. Resistores de alta potência também estão disponíveis em pacotes retardadores de chama para reduzir o risco de uma condição de falha perigosa.
Linha de fundo
A maioria das aplicações eletrônicas usa resistores de baixa potência, normalmente 1/8 de watt ou menos. No entanto, aplicações como fontes de alimentação, freios dinâmicos, conversão de energia, amplificadores e aquecedores geralmente exigem resistores de alta potência. Geralmente, os resistores de alta potência são classificados em 1 watt ou mais. Alguns estão disponíveis na faixa de quilowatts.
Redução do resistor de potência
A classificação de potência dos resistores de potência é especificada a uma temperatura de 25C. À medida que a temperatura de um resistor de potência sobe acima de 25°C, a potência que o resistor pode suportar com segurança começa a cair. Para ajustar as condições operacionais esperadas, os fabricantes fornecem um gráfico de redução. Este gráfico de redução mostra quanta potência o resistor pode suportar à medida que a temperatura do resistor aumenta.
Como 25°C é a temperatura ambiente típica, e qualquer potência dissipada por um resistor de potência gera calor, muitas vezes é difícil operar um resistor de potência em seu nível de potência nominal. Para levar em conta o impacto da temperatura de operação do resistor, os fabricantes fornecem uma curva de redução de potência para ajudar os projetistas a se ajustarem às limitações do mundo real. É melhor usar a curva de redução de potência como diretriz e permanecer dentro da área de operação sugerida. Cada tipo de resistor tem uma curva de redução diferente e diferentes tolerâncias máximas de operação.
Vários fatores externos podem afetar a curva de redução de potência de um resistor. A adição de resfriamento de ar forçado, um dissipador de calor ou uma montagem de componente melhor para ajudar a dissipar o calor gerado pelo resistor permite que ele lide com mais energia e mantenha uma temperatura mais baixa. No entanto, outros fatores atuam contra o resfriamento, como o gabinete mantendo o calor gerado no ambiente, componentes geradores de calor próximos e fatores ambientais como umidade e altitude.
Tipos de Resistores de Alta Potência
Cada tipo de resistor de potência oferece diferentes capacidades para diferentes aplicações de resistores. Resistores de fio, por exemplo, vêm em uma variedade de formatos, incluindo projetos de montagem em superfície, radial, axial e montagem em chassi para dissipação de calor ideal. Resistores de fio enrolado não indutivos também estão disponíveis para aplicações de alta potência pulsada. Para aplicações de potência muito alta, como frenagem dinâmica, os resistores de fio de nicromo são ideais, especialmente quando a carga deve ser de centenas ou milhares de watts. Resistores de fio de nicromo também podem ser usados como elementos de aquecimento.
Tipos comuns de resistores incluem:
- Resistores de fio enrolado
- Resistores de cimento
- Resistores de filme
- Metal film
- Composto de carbono
- Fio de nicromo
Diferentes tipos de resistores podem vir em vários fatores de forma, como:
- Resistores DPAK
- Resistores de montagem em chassis
- Resistores radiais (em pé)
- Resistores axiais
- Resistores de montagem em superfície
- Resistores de passagem
