Publicat 18 noiembrie 2018

tutoriale

În conversația normală, puterea este adesea schimbată cu o mulțime de cuvinte similare, dar de fapt diferite - energia este mare. Puterea este cantitatea de energie consumată pe o anumită perioadă de timp. În timp ce puterea se găsește în multe domenii diferite, cum ar fi puterea de cai în mașini, aceasta este cel mai adesea măsurată în wați în domeniile electrotehnică și electronică. În electronică, disiparea puterii este de obicei o măsură a cantității de căldură care se eliberează din cauza ineficiențelor din circuit. Deși există excepții la acest lucru, cum ar fi în cazul ventilatoarelor, am dori să ne concentrăm pe disiparea puterii în rezistențe sau alte componente.

Cum se găsește disiparea puterii cu rezistoare

Formula pentru putere este destul de simplă:

Dacă știți căderea de tensiune pe o componentă și curentul prin aceasta, puteți afla disiparea puterii folosind matematica elementară. Totuși, dacă nu aveți una dintre aceste două variabile, speranța nu se pierde. Folosind Legea lui Ohm, știm

Deci, putem schimba acea ecuație de putere la:

Disiparea puterii în dispozitivele de stocare

Există două componente pe care începătorii încearcă uneori să le dea seama în mod eronat disiparea puterii. Condensatoarele și inductoarele ideale nu disipă puterea - sunt dispozitive de stocare. Deși uneori condensatoarele și inductoarele au ambele tensiuni și curent prin ele, acestea sunt în proces de încărcare sau descărcare și nu se disipează nicio putere. Rețineți termenul „ideal” - în realitate, au o serie de rezistențe care fac o cantitate mică de disipare a puterii, dar, în majoritatea cazurilor, pot fi ignorate.

Pierderi de putere din comutare

Sursele de alimentare de înaltă eficiență, precum și amplificatoarele de clasă D extrem de eficiente, utilizează comutarea de mare viteză pentru a-și atinge eficiența. Teoretic, amplificatoarele de clasa D pot atinge o eficiență de 100%, dar în realitate își pierd puterea în timpul tranziției de oprire și pornire.

Când un comutator este deschis, chiar dacă tensiunea este foarte mare, nu există curent. Cu P = IV, nu există putere dacă I ​​este zero. Când un comutator este închis, chiar dacă curentul este mare, nu există tensiune pe comutator. Deci, din nou, dacă I ​​este mare și V este zero, atunci nu există disipare de putere. Dar, în timp ce comutatorul schimbă stările, rezistența trece între „0” și „∞” și în timpul acestei tranziții puterea este disipată.

Este disiparea puterii vreodată un lucru bun?

Sigur! Deși este ineficient, încălzirea electrică este extrem de ușoară. Sârmele de rezistență, precum Nichrome, stau la baza majorității încălzitoarelor de spațiu, a prăjitorilor de pâine și a arzătoarelor din producție. Iar becurile cu incandescență extrem de ineficiente sunt folosite de ani de zile de oameni ca încălzitoare cu costuri reduse în spații mici. Deci, dacă căldura este obiectivul dvs., atunci este mai puțin o chestiune de reducere a disipării puterii și mai mult despre controlul acesteia și utilizarea acesteia în siguranță.

Sfaturi generale pentru disiparea puterii

  • Asigurați-vă că rezistențele dvs. sunt evaluate la puterea corectă. Spre deosebire de alimente, electronica nu se îmbunătățește atunci când este gătită.
  • Asigurați-vă că evaluările IC includ sau nu radiatoarele și planificați în consecință. Dacă aveți un TO-220, capacitățile lor de disipare a puterii cresc semnificativ cu un radiator.
  • Când proiectați PCB-uri, asigurați-vă că urmele dvs. sunt suficient de mari pentru a avea o rezistență suficient de mică, astfel încât să nu se încălzească prea mult. Avem un calculator pentru asta.

  • Dacă creați un circuit de comutare, reduceți cât mai mult timpul de comutare. Acest lucru se face făcând viteza de rotire cât mai abruptă posibil, ceea ce se realizează prin scăderea capacității pe linie.