Греются резисторы в параллельной схеме. По расчету - все проходит, но они все равно греются. Описание внутри.

Question

У меня есть блок питания, который стабильно выдает 12-13 В постоянного напряжения. Мне нужно было его нагрузить нагрузкой 4 А, чтобы продемонстрировать его нагрузочную способность. Я посчитал по Закону Ома так: "R = U / I = 12 / 4 = 3 Ом" . Дале считаю мощность резистора так: "P = I^2 * R = 4^2 * 3 = 48 Вт". Следовательно, мне нужен резистор 3 Ом, 48 Вт. Такой резистор я решил собрать из нескольких керамических резисторов по 5 Вт, подключенных параллельно. Я посчитал, получилось 11 резисторов по 5 Вт и каждый сопротивлением 33 Ом, в сумме дают 55 Вт и 3 Ом (при параллельном соединении мощности складываются, а сопротивления делится на количество резисторов) . Все бы хорошо, но когда я собрал схему в железе - резисторы жутко греются (но чуть-чуть меньше, чем при последовательном подключении) , буквально за 30-50 секунд работы разогреваются так, что нельзя прикоснуться пальцем.

Answer 1

Суть отличия этой схемы, от той, где последовательное включение, в том, что тут резисторы работают на номинальную мощность и они не РАЗРУШАТСЯ от перегрева.
А там нет.
Но греться будет в любом случае, 50 ВТ это большое количество тепла в единицу времени. В лампах накаливания, ток такой мощности разогревает вольфрам до бела.
Или вы ожидали, что 50 Вт резистор можно держать в руке? Так не будет.
Если хотите что бы меньше грелось, нужно либо меньше греть, либо больше охлаждать.
Мне например, в схему имитации электропривода нужно было вставить 200 Вт резистор. Я собрал на лампах.

Answer 2

И так, начнём расчёт нагрузки на ток 4 ампера при напряжении 12-13 вольт (странный диапазон) , 13/4=3. 25 ома, 12/4=3 ома (разницу замечаете? ) , базируемся за 12 вольт, при таком напряжении ток будет 4 ампера, а при 13 13/3=4. 33 ампера, дале считаем мощность, которая будет рассеиваться при максимальном напряжении 13*4. 33=56. 3 ватта, значит для обеспечения приемлемой работы резисторов нагрузки нам их придётся набирать на мощность 60 ватт (округление в сторону увеличения значения) и при этом они будут работать почти на пределе своих возможностей (запас всего около 5%) , если нам требуется запас по "прочности" хотя бы 30%, то 60+30%=78 ватт, округляем в сторону увеличения, то есть до 80 ватт. Греться будут, но не до максимальной рабочей температуры, которая у проволочных составляет 155 градусов по Цельсию. Если требуется, чтобы они были чуть тёплыми, то надо закладывать "прочность" 100%, то есть набирать набор на 160 Ватт. Мы не проводили температурные (тепловые) расчёты всей конструкции, но чтобы в них не углубляться заложили запас на "прочность". Вот так.

Answer 3

По расчету получается 4, 3ватта/резистор. Абсолютная норма. У вас же резисторы на 5Вт, чего беспокоится? 4Вт на ощупь это очень горячо. Ваш расчет абсолютно верный.

Answer 4

Теоретически Вы правильно рассчитали. Но Вы не учли "разброс" параметров реальных резисторов. Есть для них допуски в процентах. При параллельном соединении максимальный ток пойдёт по резистору с найменьшим сопротивлении. Он нагрется, его сопротивление увеличится. А дальше очередь за другим резистором. . Вы получили тепловой мультивибратор. Единственный выход - создать систему охлаждения или поставить другие с увеличением мощности рассеивания тепла. Реальность даже в авиации преподносит сюрпризы: там, где должен перегореть предохранитель толщиной с волос, перегорает толщиной с карандаш.

Answer 5

Ты рассчитал точную мощность, и что хочешь? Так и должно быть, они и рассеивают расчетную мощность и конечно будут нагреваться до 140 грд. примерно, А взял бы кусок спирали из нихрома 1 мм в диаметре, и этот нагрев он даже не почувствует, ибо его мощность будет в 100 раз выше.

Answer 6

во первых, у тебя мощность нагрузочных резисторов без запаса выбрана, вот они у тебя и работают почти на пределе мощности, здесь надо хотя бы 80-100вт, Во вторых, лучше для этих целей использовать лампу накаливания мощностью 50 вт-хоть что-то в свет будет уходить. В-третьих расчет не совсем верен, ты не учёл внутренне сопротивление источника питания.

Answer 7

Конечно, греются. Обязаны греться по законам физики. На них же 48 Вт мощности выделяется, согласно вашим же расчётам! Энергия в никуда деться не может, поэтому она выделяется в виде тепла. А 48 Вт тепла - это немало. Для сравнения пощупайте 40-ваттную лампочку. Или посмотрите, какая мощность у вашего паяльника.

Answer 8

Нельзя прикоснуться пальцем это от 45 градусов и выше, зависит от вашей толстокожести. Если остеклованные, то они и пару сотен градусов держат. Чё волноваться?