La présence de plusieurs résistances en série au lieu d'utiliser une seule résistance présente un avantage: la chaleur produite par les résistances de watts différents est-elle différente?

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J'ai deux doutes, vous demandant de répondre séparément à mes doutes. :)

1) J'ai besoin d'une résistance de 'X', est-il préférable d'utiliser une seule résistance de valeur 'X' ou une résistance multiple de r1 + r2 + r3 = 'X'? Ce que je veux dire, c'est que l'utilisation de plusieurs résistances en série au lieu d'utiliser une seule résistance présente un avantage? Cela réduira-t-il les résistances en surchauffe?

2) Considérons une résistance 1W 2k2 et une résistance 1 / 4W 2k2. La chaleur produite par des résistances de différents watts est-elle différente? Quelle résistance sera plus chauffée dans les mêmes conditions (je veux dire le courant, la tension, etc. étant donné que les deux résistances sont identiques)

Cordialement, Kiran.

Kiran
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... oui, chaque résistance devra dissiper moins d'énergie si vous divisez la résistance.
vicatcu
@vicatcu Cette question concerne la puissance / chaleur alors que celle que vous avez liée concerne uniquement la résistance. Je ne vois pas comment c'est un doublon.
Kellenjb
Tout est relatif. Le fractionnement d'une résistance en une série de résistances pourrait être bon pour répartir la dissipation de puissance, mais cela a un coût d'espace. L'ingénierie consiste à trouver le meilleur ajustement au moindre coût. Du point de vue de la fabrication, plusieurs résistances sont plus coûteuses à mettre en œuvre qu'une grande résistance unique car elles consomment de l'espace PCB, nécessitent plus de perçage / plots et de soudure, et plus de problèmes d'inventaire / logistiques.
shimofuri

Réponses:

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La résistance 1 W devient moins chaude que la résistance 1/4 W si elles dissipent toutes les deux la même puissance. La chaleur spécifique peut être comparable, mais en raison de la masse plus élevée, la résistance de 1 W aura besoin de plus de puissance pour obtenir la même élévation de température.

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Notez que les résistances ne peuvent dissiper leur puissance nominale qu'à basses températures. La plupart doivent être déclassés au-dessus de la température ambiante de 70 ° C, ce qui signifie que plus vous allez au-delà de cette température, moins il peut dissiper de puissance, jusqu'à sa température maximale, où la dissipation autorisée devient nulle.

En plus de la propagation de la puissance, vous pouvez également avoir besoin de quelques résistances en série pour les applications à haute tension. Une résistance peut être évaluée à 160 V, alors vous ne pouvez pas l'utiliser pour 230 V, même si le courant (et donc la puissance) est très faible. 230 V CA correspond à 325 V crête, vous aurez donc besoin de 3 résistances en série.

stevenvh
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Il est possible de construire une résistance de résistance R, capable de dissiper W watts, en combinant n résistances de valeur R / n en série ou R * n en parallèle; dans les deux cas, les résistances doivent être individuellement capables de dissiper W / n watts même lorsqu'elles sont à proximité. On pourrait également combiner différentes valeurs de résistances en série ou en parallèle, mais la part de puissance dissipée par chaque résistance serait proportionnelle à sa résistance pour les résistances câblées en série, ou inversement proportionnelle à sa résistance pour les câblés parallèles.

Dans de nombreux cas, peu importe que les résistances soient câblées en série ou en parallèle; on pourrait prendre la décision en fonction de la disponibilité des valeurs de résistance souhaitées. Il y a cependant quelques cas où cela peut faire la différence:

  • Si les résistances sont câblées en série, la tension aux bornes de chaque résistance sera une fraction de la tension aux bornes de la chaîne entière. En revanche, avec des résistances câblées en parallèle, chaque résistance verra toute la tension. Si l'on a besoin d'une résistance qui peut supporter 1000 volts, on pourrait la construire à partir de dix résistances de 200 volts câblées en série (notez qu'il est bon de laisser une certaine marge de sécurité lorsque vous faites de telles choses). Le câblage de résistances en parallèle n'offre aucun avantage de ce type.

  • Si les résistances sont câblées en série, une résistance qui échoue à l'ouverture entraînera l'ouverture de toute la chaîne; une résistance qui échoue en court-circuit réduira la résistance de la corde de sa part de résistance. Si les résistances sont câblées en parallèle, une résistance qui ne s'ouvre pas augmentera la résistance de la chaîne entière, mais une résistance qui échoue court-circuitée entraînera la défaillance de la chaîne entière. Dans certains cas, l'un ou l'autre type de défaillance peut avoir des implications de sécurité inacceptables. Notez que si une chaîne de résistances est poussée à sa limite de tension, et si les résistances échouent en court-circuit dans des conditions de surtension (ce qui est courant), alors lorsqu'une résistance tombe en panne, elle peut augmenter la tension vue par d'autres résistances, provoquant toutes leurs défaillances (donc la nécessité d'une marge de sécurité).

  • Si les résistances sont câblées en parallèle et que leur résistance augmente avec la chaleur (comme c'est typique) et qu'une résistance commence à chauffer plus que les autres, la part de puissance dissipée par cette résistance sera réduite, ce qui obligera d'autres résistances à absorber plus de la charge. En revanche, si de telles résistances sont câblées en série, une résistance plus chaude que les autres augmentera sa part de dissipation de puissance. Cet effet n'est généralement pas assez grave pour provoquer un emballement thermique, mais signifie généralement que l'on devrait fournir une certaine marge de sécurité sur les valeurs nominales des résistances (par exemple, si l'on doit dissiper 8 watts avec des résistances câblées en série, il peut être bon d'utiliser dix unités de 1 watt résistances en série; une résistance peut finir par dissiper plus que sa part de 0,8 watt de puissance, mais même si une résistance finit par dissiper 25% de plus qu'elle ne le devrait,

Souvent, peu importe que l'on mette des résistances en série ou en parallèle. Si le nombre de résistances que l'on veut utiliser se trouve être un carré parfait, on peut construire une résistance de valeur R en utilisant n ^ 2 résistances de cette même valeur. Soit câbler n séries de n résistances en parallèle, soit câbler n grappes de n résistances parallèles en série. Les deux approches offriront les mêmes valeurs de résistance, de tension et de puissance; les différences seront dans leurs modes de défaillance et leur comportement de partage de charge.

supercat
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Belle comparaison du partage de charge en configurations série et parallèle
Adam Head
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Sur # 2, ma compréhension est que les deux résistances produiront la même quantité de chaleur. Une résistance de 1 W est conçue pour dissiper et tolérer mieux les niveaux de chaleur plus élevés qu'une résistance de 1/4 W, au compromis d'un coût plus élevé et d'un boîtier plus grand.

J'espère que c'est le cas de toute façon, car je suis sur le point de construire un appareil utilisant des résistances 12x 1ohm 10W conçu uniquement pour chauffer.

Bryan Boettcher
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Pensez en termes de chute de tension. Si vous avez une alimentation de 10 volts avec une résistance de 1 ohm en série avec une résistance de 9 ohms connectée, il y aura une chute de 1 volt sur la résistance de 1 ohm et 9 volts sur la résistance de 9 ohm. La résistance totale (en ignorant la résistance minuscule des câbles et des joints) sera de 10 ohms. La loi d'Ohm nous indique que le courant dans le circuit est de 1 ampère. La puissance, qui est la source de chaleur, est le produit du courant et de la tension, il y aura donc 9 watts dissipés dans la résistance de 9 Ohms mais seulement 1 dans la résistance de 1 Ohm. C'est un peu contre-intuitif au début, mais pensez à la plus grande résistance comme ayant une alimentation en tension plus grande que la plus petite. Le courant est toujours le même partout dans un circuit en série, donc le plus grand doit dissiper plus de chaleur. Si vous deviez raccorder ces résistances à la même alimentation individuellement,

Richard
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