Welche Konsequenzen hat die Überdimensionierung von Widerständen?

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Beim Aufbau einer Schaltung zur Stromversorgung einer LED verwenden wir das Ohmsche Gesetz, um den erforderlichen Widerstand zu berechnen und dann die erforderliche Leistung des Widerstands zu berechnen. Angenommen, diese Formel schreibt einen Widerstand von 1/8 W vor, und ich verwende stattdessen einen Widerstand von 1 W oder 100 W mit dem richtigen Widerstand. Was wird passieren?

resistors ohms-law Elliott B
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Haben Sie eine bestimmte Nebenwirkung im Sinn? Es muss einen Grund geben, diese spezielle Frage zu stellen.
Alexander_e
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Sie sind arbeitslos, wenn Sie als Designer in einem Unternehmen arbeiten. Das wird passieren !!
GR Tech
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Haha, das dachte ich mir. Ich habe nur ein übertriebenes Beispiel verwendet, aber in Wirklichkeit bestand meine Idee darin, eine große Menge von 1-W-Widerständen zu kaufen, die nur zur Hand sind und für zukünftige Projekte verwendet werden können, ohne dass ich mir Gedanken über eine genaue Übereinstimmung machen muss.
Elliott B

Antworten:

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In Ihrem Beispiel haben Sie zu viel Geld bezahlt und der Teil ist riesig (insbesondere der 100-W-Teil). Wenn der LED-Strom ein Wechselstromsignal (PWM oder was auch immer) ist, kann der 100-W-Widerstand eine große Induktivität aufweisen, die das Verhalten der Schaltung ändert.

Andererseits sind die Nennwerte von Widerständen von einer Reihe von Faktoren abhängig, wie z. B. der Montage, den umgebenden Leiterplattenmustern (insbesondere SMT-Widerständen) und natürlich der Umgebungstemperatur. Die Zahl in der Teilebeschreibung ist nur eine grobe Richtlinie. Sie müssen wirklich Datenblätter und Teilereihenhandbücher sowie Daten anderer Hersteller verwenden, um die Details zu erhalten. Sie sollten auch ungerade Bedingungen berücksichtigen, z. B. extreme Eingangsspannungen, was passiert, wenn eine LED kurzgeschlossen wird und so weiter.

Es ist auch keine gute Idee, zu nahe an die Maximalwerte heranzukommen, wenn Sie eine lange Lebensdauer wünschen. Die Verwendung eines 1 / 4W-Teils für die 1 / 8W-Verlustleistung ist keine schlechte Idee. Die Verwendung eines 1W-Teils kann sinnvoll sein, wenn es sich um ein hochzuverlässiges Design handelt oder wenn Sie einige davon zur Hand haben. Die Verwendung eines 100-W-Teils ist albern.

Spehro Pefhany
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Eine andere zu berücksichtigende Sache ist, dass viele Widerstände sehr heiß werden, wenn sie mit ihrer maximalen Nennleistung verwendet werden. Die Widerstände selbst werden durch solche Temperaturen nicht beschädigt, aber andere Dinge wie in der Nähe befindliche Komponenten, Finger von Technikern usw. bevorzugen möglicherweise größere Widerstände, die kühler bleiben.
Supercat
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Ein wichtiges Thema, abgesehen von der geringfügigen Erhöhung der Kapazität gleichzeitig mit der größeren Größe ist , dass viele großen Leistungswiderstände sind mit Draht umwickelter . Dies bedeutet oft, dass sie auch als Leistungsinduktivitäten sehr effektiv funktionieren.

Intern sind viele Leistungswiderstände Widerstandsdrähte, die um eine Keramikform gewickelt sind, was bedeutet, dass sie im Grunde genommen eine Luftspule sind.

Bildbeschreibung hier eingeben

Wenn Sie einen solchen Widerstand in einer Strommessanwendung in einem Schaltkreis verwenden, erhalten Sie falsche Messwerte oder ungenaues Verhalten.

Während nicht alle Leistungswiderstände oder sogar alle keramischen Leistungswiderstände hochinduktiv sind (siehe Ayrton-Perry-Wicklungen ), sind einige sehr induktiv, und es ist etwas, worauf Sie achten müssen.

Connor Wolf
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Für eine einfache LED-Schaltung gibt es keine schlechten Konsequenzen, wenn ein Widerstand mit höherer Leistung verwendet wird.

Andererseits mag eine Art von Hochgeschwindigkeitskommunikationssystem möglicherweise nicht die erhöhte Kapazität eines großen Widerstands gegen Masse oder die erhöhte Reiheninduktivität.

Andy aka
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@DiegoCNascimento Nein, ich meine keine Kommutierung. Hochgeschwindigkeits-Kommunikationssysteme schätzen keine großen Widerstände mit großen Eigeninduktivitäten und großer Kapazität gegen Erde.
Andy aka
@Diego: LEDs können vollständig für Hochgeschwindigkeitskommunikation verwendet werden.
Ilmari Karonen
@DiegoCNascimento der Fragentitel lautet "Was sind die Folgen von Überdimensionierung von Widerständen?" und das OP gab ein Beispiel für eine LED und ich antwortete ihm und gab ein Beispiel, wo es ein Problem sein könnte. Titel und Tags erwähnen auch nicht "high-power".
Andy aka
@IlmariKaronen Sie werden überrascht sein, wie viele LEDs bei Datenraten über 50 Mbit / s nicht funktionieren.
Andy aka
@Andyaka das habe ich gesagt, du hast es gerade wiederholt :) vielleicht nicht so objektiv. Aber ich habe dir einfach zugestimmt
Diego C Nascimento
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Die Verwendung von Widerständen mit höherer Leistung als erforderlich ist kein Problem, abgesehen von der zusätzlichen Größe und den zusätzlichen Kosten.

Ich sehe, Sie erwägen, eine Auswahl von 1-Watt-Widerständen zur Hand zu haben. Darf ich stattdessen 1/4 Watt vorschlagen? 1-Watt-Widerstände haben schwere Kabel, die nicht in die gängigen Kunststoff-Steckbretter passen, während 1/4 Watt-Kabel problemlos passen. Nach meiner Erfahrung sind 1/4-Watt-Widerstände für 99% der Anwendungen ausreichend und können in Reihe und / oder parallel geschaltet werden, wenn etwas mehr Leistung benötigt wird.

Peter Bennett
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Wenn Sie sich für Durchgangswiderstände interessieren, gibt es 1 / 2W-Widerstände, die physikalisch die gleiche Größe (und den gleichen Leitungsdurchmesser) haben wie die alten 1 / 4W-Widerstände. Die CFM12-Serie von Stackpole. seielect.com/catalog/SEI-CF_CFM.pdf . Etwa 3 Cent pro 100er.
Spehro Pefhany
@SpehroPefhany: Unter welchen Bedingungen würde sich die Nutzleistung verdoppeln? Wenn man ein paar Viertelwatt-Widerstände auf gestapelten Platinen hätte, die gerade so dicht gepackt wären, dass sie genau 0,25 Watt aushalten könnten, wie viel Leistung würden die Halbwatt-Widerstände dann dauerhaft aushalten?
Supercat
@supercat The maximum ambient temperature must be less than 70°C under all operating conditions.
Spehro Pefhany