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大電力用はデカイ

抵抗器には電力定格が定められている。

定格を超えて使うと発熱に耐えきれずに抵抗器が壊れるということ。

1005サイズとか1608サイズのチップ抵抗だと、定格は0.1Wとか。

汎用的なほっそりとしたリード抵抗だと0.25Wとか0.5Wとかそんなもの。


汎用的に使われるのはそんなものだが、大電力用の抵抗器というのもある。

うちの職場で開発する製品ではほとんど使われないが、評価などで使うことがしばしばある。

おおざっぱに言えば大きい抵抗器は電力定格が大きいということだが。

まず、最初に出てくるのがずんぐりとした円筒型のリード抵抗。

職場でよく見るのが定格が3Wのもので、直径6mm、長さ16mmの円筒状になっている。

定格0.5Wの抵抗が直径3mm、長さ6mm程度の円筒状だからずいぶんずんぐりしているが、基本的な形状は同じ。

このタイプの抵抗器では定格5Wぐらいが最大だそう。


これを超えてくるとセメント抵抗というのが使われる。

白い直方体をしていて、セラミックケースにセメントで封止された巻線が入っているらしい。

このような構造にすることで耐熱性が高くなっていて、大電力にも耐えられるようになっているようだ。

職場で比較的見るのが定格15Wぐらいのもので、断面は10mm角、長さ48mmといったところ。

ただ、立ち位置的に中途半端なのか、セメント抵抗を使っているのは意外と見ない。


セメント抵抗は大きなものもあるが、汎用的に使えるのはせいぜい20W程度までのようだ。

それを超えるとメタルクラッド抵抗というのを使うことになる。

うちの職場では通称「金抵抗」とか呼ばれているが、それはこんな見た目だからだろう。

HS50 aluminium housed resistor (ARCOL)

かまぼこ状のアルミ製の放熱容器に入れられ、ヒートシンクに付けられるようにネジ穴が付いている。

うちの職場で使用頻度が高いのは定格が50Wのものと、100Wのもの。

定格50Wで長さ50mm、幅20mm、定格100Wで長さ65mm、幅37mmといったところ。

最大で定格300Wのタイプまであるようだが、うちの職場ではそこまで行かないので。


さらに大電力となるとホーロ抵抗になるのかな。

陶器の筒に巻線をして絶縁コーティングしたもので、巨大だが大電力に耐えられる。

定格1000Wで、長さ30cm、直径12cmとのことで、とんでもない筒である。

このクラスになると、うちの職場で使われることはそうそうないが、可変抵抗器になっているタイプは時々使ってるような。

調節形抵抗器(スライド) TRH-A (タマオーム)


ふとメタルクラッド抵抗のデータシートを見ていたのだが、

どうも、この定格電力というのは周囲温度25℃でヒートシンクを付けた場合のときのものだそうだ。

標準ヒートシンクとして、面積535cm2、厚さ1mmと書かれている。

23cm角の板を付ければ満たせる数字だが、そんなに巨大な板を付けている使っているのは見たことが無い。

周囲温度25℃でヒートシンクを付けない場合では、定格14Wとのことで、こちらが実質的なターゲットかなと。

意図してか意図せずか、実際に使用している電力もそんなものですね。


メタルクラッド抵抗に限った話でもないと思うけど、抵抗器を電力定格ギリギリで使うことは避けられる傾向がある。

電子部品一般にそうだと思うけど、抵抗器は定格ギリギリで使う理由があまりないので、なおさら。

大きな抵抗器を使うか、あるいは複数の抵抗器に電力を分散させるという対策が取れますからね。

先日、消費電力がおよそ5Wになる抵抗負荷を定格3Wの抵抗器9本の組み合わせで作ってあるのを発見した。

抵抗値を調整するため、抵抗値が異なる物を組み合わせたりで、消費電力は均等に分散されているわけではないが

消費電力が大きいものでも0.7Wということで、3Wの定格に対して十分な余裕がある。

複数の抵抗を組み合わせる手間を考えれば、定格10W程度の抵抗1つで作った方がよかったのではとも思ったが、

あり合わせのもので作れたとか、抵抗値の調整という点では好都合だったとか、そういう事情もあったのかもしれない。


Author : hidemaro
Date : 2019/06/06(Thu) 23:55
電気・数学・物理 | Comment | trackback (0)

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