【導讀】散熱不當是所有類(lèi)型電阻器失效的主要原因之一,因此,應保持盡可能低的電阻器表面溫度。若超過(guò)電阻器最高可承受的表面溫度,可能導致電阻器失效。 圖1說(shuō)明了固定電阻器在自由空氣中散熱的方式。

圖1 室內條件下散熱方式的影響占比
通常電阻器工作時(shí)的熱量來(lái)源于以下幾個(gè)方面
自熱,可以很容易地計算出來(lái)
電阻器中的自熱計算為 P=I2R。在任何電路中,此數值都必須小于所用電阻器的實(shí)際額定功率。選擇電阻時(shí)通常的做法是計算此值并使用鄰近可用的具有較大額定功率的產(chǎn)品。然而,此計算僅應被視為實(shí)際使用功率的第一近似值。
通過(guò)輻射,電阻器從鄰近的其他發(fā)熱元件接收的熱量,不容易計算
較高的環(huán)境溫度會(huì )降低允許的溫升,從而降低電阻器實(shí)際的應用功率。電阻器在過(guò)熱時(shí)通常不會(huì )立即失效,但可能會(huì )傷害臨近的其他器件。過(guò)熱的影響是一種逐漸惡化的影響,使元件老化,直到最后出乎意料地失效,甚至在產(chǎn)品投入使用且運行依賴(lài)于電阻的性能時(shí),可能發(fā)生爆炸。所以應從電阻選型、電路設計和電阻安裝時(shí)就完全考慮散熱問(wèn)題,消除潛在風(fēng)險。
周?chē)橘|(zhì)的環(huán)境溫度
電阻器的額定功率與電阻體相對于室內溫度的溫升值有關(guān)。如果環(huán)境溫度大于常溫,電阻器可以散熱的熱量相應減少,因此額定功率也會(huì )隨環(huán)境溫度的升高而降低。大多數制造商的數據手冊都包含應用于電阻器的功率降額曲線(xiàn)。
由于所有電阻器都具有電阻溫度系數,因此如果需要電阻值穩定,就需要盡量避免電阻器的溫升。出于這個(gè)原因,精密電阻器在一定的額定功率下,尺寸可能比普通電阻器大。一般說(shuō)來(lái),任何電阻器在運行時(shí)需要考慮功率降額,以保持非常接近其最初的阻值。
為防止散熱不當,以下是電阻器安裝建議
由于熱輻射的強度與到電阻器距離的平方成反比,因此保持發(fā)熱部件之間的最大距離有助于減少交叉輻射加熱效應,而且增加了空氣流量來(lái)促進(jìn)更好的對流散熱。若多個(gè)電阻安裝在一起并相互接觸,可能會(huì )產(chǎn)生漏電流 (即使是絕緣良好的部分)。這可能會(huì )改變電路中總的阻值。而且電阻安裝過(guò)于密集容易導致濕氣凝結和污垢聚集,濕氣和污垢最終會(huì )形成腐蝕性物質(zhì),會(huì )損壞電阻器和其他電子元件。即使在正常濕度的大氣中,污垢周?chē)矔?huì )積聚水分。為避免部件擁擠,應合理規劃電路設計,恰當的空間利用不但可以減小產(chǎn)品的封裝尺寸,而且可以保證器件間足夠的散熱距離。
● 將引線(xiàn)長(cháng)度保持在最小。端接點(diǎn)的質(zhì)量起到散熱器的作用。(注:在溫度較低的地方,導線(xiàn)應略微彎曲以允許熱收縮。)
● 由于引線(xiàn)的內阻可能是電阻器阻值的幾個(gè)百分點(diǎn),因此高精度和低阻值電阻器需要特殊的預防措施(即短引線(xiàn)和良好的焊接技術(shù))。
● 使大功率電阻器之間的間距保持在最大。
● 對于串聯(lián)安裝的電阻器,應考慮熱量通過(guò)導線(xiàn)傳導到下一個(gè)電阻器的可能性。
● 大功率電阻最好固定在底座或支架上。
● 請勿將大功率電阻直接安裝在端子板或印刷電路板上。
● 為了更有效的運行和更均勻的熱量分布,功率電阻器應該進(jìn)行水平位置安裝。
● 選擇不會(huì )燒焦且能夠承受膨脹所帶來(lái)的壓力的安裝材料。
● 考慮附近的其他熱源以及自身加熱。
● 電阻器在安裝時(shí),不應與隔熱表面接觸,以確保電阻器表面沒(méi)有異常熱點(diǎn)。
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