Wie wähle ich die beste Widerstandsleistung aus?
Eine der wichtigsten Überlegungen, die Schaltungsentwickler bei der Zuweisung von Widerständen in ihren Entwürfen berücksichtigen müssen, ist die entsprechende Nennleistung für Komponenten. Die Nennleistung des Widerstands basiert auf der Wärmebelastung, die eine Komponente kontinuierlich tragen kann, und wird in Watt ausgedrückt. Es gibt eine gute Auswahl an Standardwiderständen mit vielen zusätzlichen Nennwerten, die für bestimmte Anwendungen auf Bestellung gefertigt werden. Die typischen serienmäßigen Nennleistungen reichen von 1/8 Watt bis 50 Watt, obwohl weitaus größere Exemplare regelmäßig kundenspezifisch angefertigt werden. Im Allgemeinen hat eine Widerstandsleistung von bis zu zwei Watt eine lineare Kohlenstoffkonstruktion. größere Beispiele sind Keramiksockel und drahtgewickelte Bauteile.
Wie der Name schon sagt, wirken Widerstände so, dass sie dem Stromfluss durch sie einen Widerstand entgegensetzen. Dieser Prozess erzeugt im Widerstand Wärme, deren Ausmaß ein Produkt der aktuellen Größe ist. Mit anderen Worten, je höher der Stromfluss durch den Widerstand ist, desto heißer wird er. Wenn ein Widerstand übermäßigem Strom und daraus resultierenden Wärmebelastungen ausgesetzt ist, wird er möglicherweise zerstört. Der von einem Widerstand geleitete Strom variiert gemäß verschiedenen anderen Merkmalen der Schaltung, wodurch die richtige Widerstandsnennleistung ein kritischer Teil des Schaltungsentwurfs wird.
Die Nennleistungen der Widerstände werden in Watt angegeben. Die gängigen Nennleistungen reichen von kleinen 1/8 Watt-Varianten bis hin zu speziellen Hochleistungswiderständen mit mehreren hundert Watt. Die durchschnittlichen Widerstände, die auf den meisten Leiterplatten anzutreffen sind, sind lineare Kohlenstofftypen mit Nennleistungen von 1/8 bis 2 Watt. Widerstände über 2 Watt folgen nicht mehr dem Standarddesign des Kohlenstoffkörpers und verwenden einen Keramikträger mit freiliegenden Drahtwicklungen. Diese Arten von Hochleistungswiderständen werden typischerweise mit 5 bis 50 Watt bewertet und verfügen manchmal über mehrere Abgriffsverbindungen, die die Auswahl verschiedener Widerstandswerte in einem Gehäuse ermöglichen. Widerstände mit größerem Watt werden im Allgemeinen speziell für diesen Zweck gebaut und können integrierte Kühlkörper enthalten, um die hohen thermischen Belastungen, die sie entwickeln, abzuleiten.
Die Nennleistungen der meisten kleineren Kohlenstoffwiderstände werden im Allgemeinen visuell entsprechend der physischen Größe der einzelnen Widerstände festgelegt. Auf Widerständen mit größeren Drahtwicklungen oder Metallgehäusen ist in der Regel die Widerstandsnennleistung angegeben. Um zu berechnen, welcher Wattwiderstand in einer bestimmten Anwendung benötigt wird, muss zuerst das Ohmsche Gesetz angewendet werden, um die Stromstärke zu bestimmen, die der Widerstand führen kann. Sobald dies festgestellt wurde, kann die Standardleistungsberechnungsformel von Watt gleich Ampere mal Volt verwendet werden, um zu bestimmen, welche Wattwiderstände erforderlich sind. Mit anderen Worten, ein Widerstand, der 12 Volt bei 6 Milliampere - 12 x 0,006 Ampere - durchlässt, benötigt einen Widerstand von 0,072 Watt; Dies bedeutet, dass jeder der Standardwiderstände von 1/8 Watt ausreicht.