Apa yang Perlu Diketahui
- Perintang kuasa digunakan dalam elektronik untuk menghilangkan tenaga dengan mengawal aliran arus dan voltan.
- Pekadaran kuasa perintang mentakrifkan berapa banyak kuasa perintang boleh dikendalikan dengan selamat sebelum ia mula mengalami kerosakan kekal.
- Kebanyakan aplikasi elektronik menggunakan perintang kuasa rendah, biasanya 1/8 watt atau kurang. Perintang berkuasa tinggi dinilai pada 1 watt atau lebih baik, termasuk julat kilowatt.
Artikel ini menerangkan cara perintang ini berfungsi dan termasuk melihat pelbagai jenis perintang.
Asas Perintang Kuasa
Kuasa yang dilesapkan oleh perintang boleh didapati menggunakan hukum pertama Joule (Kuasa=Voltan x Arus). Kuasa terlesap ditukar kepada haba dan meningkatkan suhu perintang. Suhu perintang terus meningkat sehingga mencapai titik di mana haba terlesap melalui udara, papan litar dan persekitaran sekeliling mengimbangi haba yang dijana.
Bergantung pada watt yang diperlukan, peranti mungkin memerlukan perintang berkuasa tinggi untuk mengelakkan terlalu panas. Mengekalkan suhu perintang yang rendah adalah perlu untuk mengendalikan arus yang lebih besar tanpa degradasi atau kerosakan.
Mengendalikan perintang kuasa melebihi kuasa dan suhu terkadarnya boleh mengakibatkan akibat yang teruk, termasuk peralihan nilai rintangan, hayat pengendalian yang berkurangan, litar terbuka atau kebakaran elektrik. Untuk mengelakkan kegagalan sedemikian, perintang kuasa sering dikurangkan berdasarkan keadaan operasi yang dijangkakan.
Perintang kuasa biasanya lebih besar daripada komponen setaranya. Saiz yang dipertingkatkan membantu menghilangkan haba dan selalunya digunakan untuk menyediakan pilihan pelekap untuk heatsink. Perintang berkuasa tinggi juga tersedia dalam pakej kalis api untuk mengurangkan risiko keadaan kegagalan yang berbahaya.
Barisan Bawah
Kebanyakan aplikasi elektronik menggunakan perintang kuasa rendah, biasanya 1/8 watt atau kurang. Walau bagaimanapun, aplikasi seperti bekalan kuasa, brek dinamik, penukaran kuasa, penguat dan pemanas sering menuntut perintang kuasa tinggi. Secara amnya, perintang berkuasa tinggi dinilai pada 1 watt atau lebih. Sesetengahnya tersedia dalam julat kilowatt.
Penurunan Perintang Kuasa
Kadaran watt perintang kuasa ditentukan pada suhu 25C. Apabila suhu perintang kuasa meningkat melebihi 25C, kuasa yang boleh dikendalikan oleh perintang dengan selamat mula menurun. Untuk melaraskan keadaan operasi yang dijangkakan, pengeluar menyediakan carta penurunan nilai. Carta penurunan ini menunjukkan berapa banyak kuasa yang boleh dikendalikan oleh perintang apabila suhu perintang meningkat.
Memandangkan 25C ialah suhu bilik biasa, dan sebarang kuasa yang dilesapkan oleh perintang kuasa menghasilkan haba, menjalankan perintang kuasa pada tahap kuasa terkadarnya selalunya sukar. Untuk mengambil kira kesan suhu operasi perintang, pengeluar menyediakan keluk penurunan kuasa untuk membantu pereka menyesuaikan diri dengan had dunia sebenar. Adalah lebih baik untuk menggunakan keluk penurunan kuasa sebagai garis panduan dan kekal dalam kawasan operasi yang dicadangkan. Setiap jenis perintang mempunyai lengkung penurunan yang berbeza dan had terima operasi maksimum yang berbeza.
Beberapa faktor luaran boleh memberi kesan kepada keluk penurunan kuasa perintang. Menambah penyejukan udara paksa, sink haba, atau lekap komponen yang lebih baik untuk membantu menghilangkan haba yang dijana oleh perintang membolehkannya mengendalikan lebih kuasa dan mengekalkan suhu yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, faktor lain menghalang penyejukan, seperti kepungan yang mengekalkan haba yang dijana dalam persekitaran ambien, komponen penjana haba berdekatan dan faktor persekitaran seperti kelembapan dan ketinggian.
Jenis Perintang Kuasa Tinggi
Setiap jenis perintang kuasa menawarkan keupayaan yang berbeza untuk aplikasi perintang yang berbeza. Perintang wayar, contohnya, terdapat dalam pelbagai faktor bentuk, termasuk reka bentuk pelekap permukaan, jejari, paksi dan casis untuk pelesapan haba yang optimum. Perintang dawai bukan induktif juga tersedia untuk aplikasi kuasa berdenyut tinggi. Untuk aplikasi kuasa yang sangat tinggi, seperti brek dinamik, perintang wayar nichrome adalah ideal, terutamanya apabila beban dijangka beratus atau beribu-ribu watt. Perintang wayar nichrome juga boleh digunakan sebagai elemen pemanas.
Jenis perintang biasa termasuk:
- perintang wayar
- Perintang simen
- Perintang filem
- Filem logam
- Komposit karbon
- Wayar nichrome
Jenis perintang yang berbeza mungkin terdapat dalam pelbagai faktor bentuk seperti:
- DPAK perintang
- perintang pelekap casis
- Perintang jejari (berdiri)
- Perintang paksi
- Perintang pemasangan permukaan
- perintang melalui lubang
