Resistencias en funcionamiento por encima de la potencia nominal, pero con temperatura dentro de las especificaciones

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Estoy construyendo un circuito para calentar un área muy pequeña a una temperatura relativamente alta (~ 100C). Para lograr esto, estoy usando una resistencia SMD controlada por un MOSFET, con un termistor adyacente para el monitoreo y control de la temperatura. Para lograr un calentamiento más rápido, estoy considerando usar una potencia más alta a través de las resistencias para lo que están calificadas, al menos hasta que alcancen la temperatura necesaria. Siempre que controle la temperatura (a través del control PWM) de las resistencias y mantengo su temperatura dentro de lo que están calificadas (generalmente alrededor de 125 ° C), ¿hay algún problema que pudiera surgir al hacer esto?

    
pregunta nickanallen

3 respuestas

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Sugeriría que las resistencias SMD pequeñas serían cuestionables, pero ciertamente podrías usar resistencias de potencia muy pequeña para lograr tu objetivo.

Este tipo de resistencia de potencia puede satisfacer su necesidad: enlace

No ha sido específico acerca de sus necesidades en términos de volumen, pero las resistencias como esta tienen una SOA de hasta 140 grados centígrados. Parecería posible conducir este tipo de dispositivo con un PWM para proporcionar el aumento de temperatura necesario.

También he usado dos transistores de potencia TO-220 sujetados alrededor de un cristal para hacer un horno de cristal a 80 ° C ... funcionó bien.

Dependiendo de su aplicación (y como ya está utilizando un FET para controlar las resistencias), simplemente puede utilizar el FET como fuente de calor. Manteniendo constante VDD para un FET de canal N a algún nivel de voltaje, puede disipar todo el calor requerido directamente en el FET. Todas las mismas reglas se aplican en términos de temperatura, pero la mayoría de los FET de potencia tienen una SOA de al menos 125 grados centígrados, por lo que 100 grados centígrados suenan prácticos. Se puede sentir la corriente a través del FET utilizando una resistencia de valor pequeño.

Incluso podría usar un regulador de potencia lineal en cualquier cosa desde TO-92 hasta TO-220 o incluso SMD D2PAK para proporcionar el calor. Simplemente configúrelo en un circuito de corriente constante y modúlelo desde el divisor del pin de realimentación.

    
respondido por el Jack Creasey
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Probablemente no. Sin embargo, tenga en cuenta que la temperatura en la superficie de la resistencia (o en la resistencia de detección) puede no ser un reflejo preciso de la temperatura central de la resistencia. Para aumentos grandes y rápidos de voltaje o corriente, el gradiente de temperatura de la resistencia (diferencia entre la temperatura interna y externa del núcleo) puede ser sustancial. Sospecho que este gradiente no sería relevante para una parte de smd.

    
respondido por el BobT
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Hablemos de constantes de tiempo de componentes. Los sustratos cerámicos para resistencias incluyen átomos de silicio. Los cubos de silicio, cubo de 1 cm, tienen una temperatura térmica de 1,14 segundos.

Los cubos de silicio, cubo de 1 mm, tienen una temperatura térmica 100 veces más rápida, o 11.4 milisegundos.

Los cubos de silicio, cubo de 100 micrones, tienen una temperatura térmica de nuevo 100 veces más rápida, o 114 microsegundos.

El punto es: su termistor no informará la temperatura correcta, porque hay una "distancia térmica" sustancial entre la fuente de calor y el monitor.

Puede modelar el flujo de calor entre el termistor y la fuente de calor, utilizando el Rth de la lámina de cobre {1 onza / pie ^ 2} como 70 grados C por vatio por cuadrado --- cualquier tamaño cuadrado: 1 cm, 1 pie, 1 mm.

[antes de editar, los números eran para cobre: 0.9 seg, 9.0 ms, 90 u]]

    
respondido por el analogsystemsrf

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