ほとんどの電子機器のアプリケーションでは、通常は1/8ワット以下の低電力抵抗が使用されます。 しかし、電源、ダイナミックブレーキ、電力変換、アンプ、ヒーターなどのアプリケーションでは、高電力抵抗が要求されることがよくあります。 一般に、高電力抵抗器は、1ワット以上の負荷に対して定格があり、キロワットの範囲で利用可能な抵抗器である。
パワー抵抗の基本
抵抗器の定格電力は、抵抗器が永久的な損傷を受け始める前に、抵抗器が安全に処理できる電力量を定義します。 ジュールの第1法則Power = Voltage x Current ^ 2を使用すると、抵抗によって消費される電力を簡単に見つけることができます。 抵抗器によって消費される電力は熱に変換され、抵抗器の温度を上昇させます。 抵抗器の温度は、空気、回路基板、および周囲の環境を通して放散される熱が生成される熱のバランスをとる点に達するまで上昇し続ける。 抵抗器の温度を低く保つと、抵抗器が損傷することがなくなり、劣化や損傷なしに大きな電流を処理できるようになります。 電源抵抗を定格電力および温度より上で動作させると、抵抗値のシフト、動作寿命の低下、開回路、または抵抗器が火につかまえたり周囲の物質を火にぶつけたりするような深刻な結果が生じます。 これらの故障モードを回避するために、電力抵抗は、しばしば予想される動作条件に基づいてディレーティングされます 。
電力抵抗は、通常、低電力電力抵抗よりも大きい。 増加したサイズは熱放散に役立ち、しばしばヒートシンクの取り付けオプションを提供するために使用されます。 高電力抵抗器は、危険な故障状態の危険性を低減するために、難燃性パッケージで利用できることが多い。
パワー抵抗器ディレーティング
パワー抵抗のワット数定格は、25℃の温度で規定されています。 電源抵抗の温度が25℃を超えると、抵抗が安全に処理できる電力が低下し始めます。 予想される動作条件を調整するために、抵抗の温度が上昇すると抵抗がどれだけの電力を処理できるかを示すディレーティング・チャートを提供しています。 25℃は一般的な室温であり、電源抵抗によって消費される電力は発熱するため、定格電力レベルでの電源抵抗の実行は非常に困難な場合があります。 抵抗器メーカーの動作温度の影響を考慮すると、設計者が現実の限界に適応するのに役立つ電力ディレーティング曲線が提供されます。 パワーディレーティングカーブをガイドラインとして使用し、推奨される動作範囲内に収まるようにすることが最善です。 各タイプの抵抗器は、異なるディレーティングカーブと異なる最大動作公差を持ちます。
いくつかの外部要因が抵抗の電力ディレーティング曲線に影響を与える可能性があります。 強制空冷、ヒートシンク、またはより良いコンポーネントマウントを追加すると、抵抗器によって発生した熱を放散しやすくなり、抵抗器でより多くの電力を処理し、低温を維持することができます。 しかし、周囲環境で発生した熱を保持するエンクロージャ、近くの発熱部品、湿度や高度などの環境要因など、冷却には他の要因が作用します。
高出力抵抗のタイプ
市販されているいくつかのタイプの高出力抵抗があります。 各タイプの抵抗は、さまざまなアプリケーションに異なる機能を提供します 。 巻線抵抗器は一般的であり、表面実装、ラジアル、アキシャル、およびシャーシマウント設計から、最適な放熱のためにさまざまなフォームファクタで利用できます。 非誘導性巻線抵抗器は、高パルス電力アプリケーションにも使用できます。 動的制動のような非常に高出力の用途では、加熱素子としても使用されるニクロム線抵抗器が、特に負荷が数百から数千ワットになると予想される場合には、良い選択肢である。
- 巻線抵抗器
- セメント抵抗
- フィルム抵抗器
- 金属フィルム
- カーボンコンポジット
- ニクロム線
フォームファクタ
- DPAK抵抗
- シャーシマウント抵抗器
- ラジアル（立位）抵抗
- アキシャル抵抗
- 表面実装抵抗
- スルーホール抵抗