Las hojas de datos para resistencias de potencia típicamente proporcionan un coeficiente o gráfico de unión térmica que muestra el aumento de temperatura en estado estable para una disipación de potencia dada, como se muestra a continuación para estas resistencias de potencia ohmite :
NosgustaríaprobaralgunasbateríasRCLiPodedescargaaltapulsándolasa~150-200Aduranteperíodosmuybreves,aproximadamenteentreuncuartoymediosegundo.Suponiendoquelaresistenciaes.25ohm,sabemosquenuestrapotenciainstantáneaes
$$\begin{equation}\label{eq:er1}P=I^2R\end{equation}$$$$P=150A^2(.25)\Omega=5.625kW$$
Estaesunaenormecantidaddeenergíaquecausaríaquelasresistenciasanterioreseventualmentefallen(rápidamente).Obviamentenoqueremosespecificar(enormes,costosos)resistoresde6kW,porloquenuestrapreguntaes,¿quées"eventualmente"?
Quiero decir que:
$$ I_ {avg} = I_ {pulse} \ frac {t_ {on}} {t_ {on} + t_ {off}} $$
Al principio intenté suponer un ciclo de trabajo del 10%, por ejemplo,
$$ I_ {avg} = 150 \ frac {1} {10} = 15A $$
entonces
$$ P = 15A ^ 2 (.25 \ Omega) = 56.25W $$
... que estaría satisfecho con una resistencia de 75, 100W (etc.). Pero esto se rompe para ciclos arbitrariamente largos, por lo que debe haber alguna restricción.
Dado que \ $ Q = mc_ {heat} \ Delta T \ $, y suponiendo que la resistencia pesa 200 g, puede aumentar 125 grados, tiene un coeficiente de cobre (.385), no pierde calor hacia los alrededores y \ $ Q = E \ $, luego toma
$$ Q = (200g) (. 385J / g ^ {\ circ} C) (125 ^ {\ circ} C) = 9.6kJ $$
para hacer que la resistencia se sobrecaliente y falle. Esto sucede en 1.7 segundos a 150 amps \ $ \ big (t = \ frac {E} {P_ {avg}}) \ $, por lo tanto, usar 1.7 segundos como \ $ T_ {period} \ $,
$$ I_ {avg} = I_ {pulse} \ frac {t_ {on}} {t_ {on} + t_ {off}} $$
$$ I_ {avg} = 150A \ frac {.250s} {1.7s} = 22A $$
$$ P = 22A ^ 2 (.25 \ Omega) = 121W $$
Necesitaría una resistencia nominal para al menos este valor, como el HS150 / 200.
¿Estoy en lo correcto?
P.S: Suponiendo que elijo un ventilador con un índice de flujo de aire arbitrario, esto enfriará la resistencia por algún valor en vatios. ¿El efecto en la resistencia sería como moverse hacia la izquierda en el gráfico, es decir, restar la potencia disipada?