【導(dǎo)讀】散熱不當(dāng)是所有類型電阻器失效的主要原因之一，因此，應(yīng)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(dǎo)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(nèi)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(jì)算出來(lái)
電阻器中的自熱計(jì)算為 P=I2R。在任何電路中，此數(shù)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(jì)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(jì)算僅應(yīng)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(jì)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(yīng)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(yùn)行依賴于電阻的性能時(shí)，可能發(fā)生爆炸。所以應(yīng)從電阻選型、電路設(shè)計(jì)和電阻安裝時(shí)就完全考慮散熱問(wèn)題，消除潛在風(fēng)險(xiǎn)。
周圍介質(zhì)的環(huán)境溫度
電阻器的額定功率與電阻體相對(duì)于室內(nèi)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(yīng)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(shù)制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)都包含應(yīng)用于電阻器的功率降額曲線。
由于所有電阻器都具有電阻溫度系數(shù)，因此如果需要電阻值穩(wěn)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(yùn)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(dāng)，以下是電阻器安裝建議
由于熱輻射的強(qiáng)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(yīng)，而且增加了空氣流量來(lái)促進(jìn)更好的對(duì)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(dǎo)致濕氣凝結(jié)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，污垢周圍也會(huì)積聚水分。為避免部件擁擠，應(yīng)合理規(guī)劃電路設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)目臻g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。
● 將引線長(zhǎng)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(dǎo)線應(yīng)略微彎曲以允許熱收縮。）
● 由于引線的內(nèi)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(yù)防措施(即短引線和良好的焊接技術(shù))。
● 使大功率電阻器之間的間距保持在最大。
● 對(duì)于串聯(lián)安裝的電阻器，應(yīng)考慮熱量通過(guò)導(dǎo)線傳導(dǎo)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(qǐng)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(yùn)行和更均勻的熱量分布，功率電阻器應(yīng)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(yīng)與隔熱表面接觸，以確保電阻器表面沒(méi)有異常熱點(diǎn)。
推薦閱讀：
