Résistances Haute Tension : Checklist

Introduction à la Checklist de Sélection des Résistances Haute Tension

Le résistor est le composant électrique passif le plus commun et le mieux connu. Un résistor est un dispositif connecté à un circuit électrique pour introduire une résistance spécifiée

La résistance est mesurée en Ohms

Comme l'indique la loi d'Ohm (E=IR), le courant à travers le résistor est directement proportionnel à la tension à travers lui et inversement proportionnel à la résistance Les résistors ont de nombreuses caractéristiques qui déterminent leur précision lors de l'utilisation
Les indices de performance affectent la précision à un degré plus ou moins grand selon l'application

Parmi ces indices, on trouve : la tolérance en courant continu, le coefficient de température de résistance (TCR), le coefficient de tension de résistance (VCR), le bruit, la stabilité par rapport au temps et à la charge, la puissance nominale, la taille physique, et les caractéristiques de montage
Les réseaux de résistances nécessitent généralement une performance de suivi de la température et de la tensionVeuillez vous référer à la note d'application : Glossaire de la terminologie des résistances pour une explication élargie de la terminologie des résistances

Exigences de Sélection 1

Déterminer la résistance en ohms et en watts2

Déterminer la taille physique appropriée du boîtier, contrôlée par la tension, les watts, les conditions de montage et les exigences de conception du circuit

Sélectionnez le résistor qui répond à vos besoins en termes de type, de terminaison et de montage

Étape 1 : Déterminer la résistance en ohms et en watts

Loi d'Ohm : E=IR ou I=E/R ou R=E/I La loi d'Ohm, comme le montre la formule ci-dessus, permet de définir la tension (E), le courant (I) ou la résistance (R) lorsque deux des trois termes sont connus

Lorsque le courant et la tension sont inconnus, ils doivent être mesurés dans le circuit modèle

Loi de la puissance : W=I2R ou W=EI ou W=E2 /R Les watts (puissance) peuvent être déterminés à partir des formules ci-dessus qui sont dérivées de la loi d'Ohm

R est mesuré en ohms, E en volts, I en ampères et W en watts

Les watts doivent être déterminés avec précision avant la sélection du résistor

En termes simples, tout changement de tension ou de courant produit un changement beaucoup plus grand en wattage (chaleur dissipée par le résistor)Les effets de petites augmentations de tension ou de courant doivent être déterminés car l'augmentation de la puissance peut être suffisamment importante pour influencer la sélection du résistor

Comme indiqué dans les formules ci-dessus, la puissance varie en fonction du carré du courant ou de la tension

Des précautions doivent être prises pour la tension maximale possible

Étape 2 : Déterminer la taille physique appropriée du boîtier, contrôlée par la tension, les watts, les conditions de montage et les exigences de conception du circuit

Puissance nominale et taille physique : Un résistor fonctionnant à une puissance constante atteindra une température stable qui est largement déterminée par le rapport entre la taille du substrat (surface) et la puissance dissipée La température se stabilise lorsque la somme des taux de perte de chaleur (par rayonnement, convection et conduction) égale le taux d'entrée de chaleur (puissance)

Plus la surface du résistor par watt à dissiper est grande, plus le taux de perte de chaleur est élevé et donc plus l'augmentation de la température est faible

La puissance nominale en air libre (puissance maximale nominale) est définie comme la puissance nominale des résistors établie sous des conditions standard spécifiées. L'augmentation de la température absolue pour un résistor spécifique est grossièrement liée à la surface de son rayonnement. Elle dépend également d'un certain nombre d'autres facteurs tels que la conductivité thermique, le rapport longueur/largeur, les effets de radiateur de montage, et d'autres facteurs mineurs

Les limites de température précises correspondant à 100% de la puissance nominale sont quelque peu arbitraires et servent principalement de cibles de conception

Une fois qu'une puissance nominale a été attribuée sur la base d'une limite empirique de point chaud, la vérification de son exactitude doit être établie par un test de durée de vie à charge longue durée (voir la note d'application : Données de test de durée de vie - Résistances à puce haute tension) basé sur des normes de performance et de stabilité plutôt que sur la mesure de la température de point chaud

Étape 3 : Sélectionnez le résistor qui répond à vos besoins en termes de type, de terminaison et de montage

✔ Sélection du résistor : Sélectionnez le résistor le plus adapté qui répond aux exigences de l'application. Les résistors OhmCraft sont fabriqués selon vos spécifications

Reportez-vous à la fiche technique appropriée pour déterminer le numéro de pièce ou appelez OhmCraft pour obtenir de l'aide

✔ Puissance nominale : Pour tenir compte des différences entre les conditions de fonctionnement réelles et la puissance nominale en air libre, il est d'usage en ingénierie de faire fonctionner les résistors à moins que la puissance nominale

✔ Tension nominale : Déterminez la tension maximale appliquée (de travail) à laquelle le résistor sera exposé et sélectionnez la taille de boîtier appropriée

✔ Fonctionnement par impulsions : Lorsqu'un résistor fonctionne dans une application par impulsions, la puissance totale dissipée par le résistor est une fonction du cycle de service de l'impulsion

En général, on définit le nombre de joules d'énergie que le résistor doit dissiper et on choisit un résistor en conséquence

Pour plus d'informations, veuillez consulter notre document technique sur les résistors à impulsions ou contacter OhmCraft

✔ Haute fréquence : Les résistors OhmCraft, en raison de leur conception et de leur construction, ont une très faible capacité et sont intrinsèquement de conception non inductive

Pour plus d'informations, veuillez consulter notre note d'application sur les attributs de haute fréquence

✔ Spécifications militaires et autres : Les exigences physiques spéciales de fonctionnement et de test de la spécification industrielle ou militaire applicable doivent être prises en compteContactez OhmCraft pour plus d'informations

Effet des puissances nominales sur les composants Tous les composants d'un appareil électrique, y compris les résistors, les condensateurs, les redresseurs et les semi-conducteurs, ont leurs propres limites quant à la température maximale à laquelle ils peuvent fonctionner de manière fiable

La température atteinte en fonctionnement est la somme de la température ambiante plus l'augmentation de la température due à la dissipation de chaleur dans l'équipement. La déclassement de la température ambiante, ci-dessous, définit le pourcentage de la charge totale que les résistors de puissance peuvent dissiper en fonction de la température ambiante

Coefficient de température de la résistance Le coefficient de température de la résistance (TCR) est exprimé comme le changement de la résistance en ppm (0,0001%) pour chaque degré de changement de température Celsius (°C)

La méthode 304 de la norme MIL STD 202 est souvent citée comme une norme pour la mesure du TCR

Ce changement n'est pas linéaire avec la température. Le TCR est généralement référencé à +25°C et change à mesure que la température augmente ou diminueIl peut être soit une courbe en forme de cloche, soit en forme de S

Il est considéré comme linéaire à moins que des mesures très précises ne soient nécessaires, auquel cas un tableau de correction de la température est utilisé. Un résistor avec un TCR de 100 ppm changera de 0,1% sur un changement de 10) at T0 °C

- T: Measured test temperature °C

- T0: Measured test temperature °C

Dans le cadre d'un réseau de résistances, cette valeur de TCR est appelée TCR absolu, car elle définit le TCR d'un élément de résistance spécifique. Le terme suivi de TCR (TCR tracking) fait référence à la différence de TCR entre chaque résistance spécifique au sein du réseau.

Coefficient de Tension de la Résistance

Le Coefficient de Tension de la Résistance (VCR) est la variation de la résistance en fonction de la tension appliquée. Cela est totalement différent et s'ajoute aux effets d'auto-échauffement lorsqu'une puissance est appliquée. Une résistance avec un VCR de 100 ppm/V changera de 0,1 % pour une variation de 10 Volts et de 1 % pour une variation de 100 Volts. Le VCR devient très important pour les résistances de valeur élevée (100M Ω et plus), où les VCR typiques peuvent dépasser 1000 ppm/V, ce qui nécessite de spécifier la tension qui sera appliquée. Ne pas le faire peut entraîner une résistance qui ne répondra pas à vos spécifications.

Le taux de variation de la valeur de la résistance par volt dans la plage de tension prescrite est exprimé par la formule suivante :

VCR (ppm/V) = (R0-R)/ R0 X 1/(V0-V) X 106

- R: Measured resistance (Ω) at base voltage

- R0: Measured resistance (Ω) at upper voltage

- V: Base voltage

- V0: Upper voltage

Dans le cadre d'un réseau de résistances, cette valeur de VCR est appelée VCR absolu, car elle définit le VCR d'un élément de résistance spécifique. Le terme suivi de VCR (VCR tracking) fait référence à la différence de VCR entre chaque résistance au sein du réseau. Veuillez vous référer à la note d'application : Suivi du Rapport de Tension et Coefficient de Tension de la Résistance.

En résumé

Lors de la spécification d'une résistance, les paramètres suivants PEUVENT être d'intérêt. Veuillez utiliser ce tableau pour vous aider à définir les caractéristiques de fonctionnement pour votre application spécifique. Tous ne seront peut-être pas pertinents pour votre application particulière. N'hésitez pas à contacter Ohmcraft pour obtenir de l'aide sur l'application.

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