Hallo, ich bräuchte mal einen Erfahrungswert. Welche Leistung kann ein typischer 1/4 W Kohle- oder Metallschichtwiderstand ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen dauerhaft schadensfrei (auch für die Umgebung) umsetzen? Ich möchte den Widerstand auf Lochrasterplatine mit möglichst kurzen Anschlussdrähten entweder liegend oder stehend einlöten.
Mark Thalle schrieb: > Welche Leistung kann ein typischer 1/4 W Kohle- oder Hast du doch schon selbst beantwortet, 1/4 Watt oder 250mw oder 0,25 Watt.
Der Entwickler schrieb: > Hast du doch schon selbst beantwortet, 1/4 Watt oder 250mw oder 0,25 > Watt. Woher weißt du das so genau? Die Umgebungstemperatur/Lüftungsbedingungen am Einbauort hat Mark doch gar nicht genannt.
Veräppelt mich nicht, ich bin nur Gelegenheitselektronikbastler. Ich habe mal mehrere 2W-Widerstände fliegend verdrahtet mit 2W betrieben. Die Dinger sind so heiß geworden, dass die Farbe der Ringe einheitlich grau geworden ist. Die Lüsterklemmen, in denen ich die Widerstände eingeschraubt hatte, sind verlaufen. Deswegen ist meine Vermutung, dass ein 1/4W-Widerstand nur kurzzeitig die Nennleistung verknust, sofern man ihn nicht extra kühlt.
> Veräppelt mich nicht, ich bin nur Gelegenheitselektronikbastler.
Ist es unmodern ein Datenblatt zu Rate zu ziehen.
Mark Thalle schrieb: > Die Lüsterklemmen, in denen ich die Widerstände eingeschraubt hatte Dann hast du dort in der Lüsterklemme auch noch recht hohe Übergangswiderstände gehabt... > Die Dinger sind so heiß geworden Widerstände sind durchaus mal auf 170°C spezifiziert. Das ist gut für verbrannte Finger... http://www.jogis-roehrenbude.de/forum/forum/forum_entry.php?id=9493&page=3&category=3&order=time http://www.gutefrage.net/frage/drahtwiderstaende-50w-maximal-temperatur
Das kann man so aber wirklich nicht beantworten. Wenn so ein 1/4W-Widerstand zB. in einem Netzteil von einem Lüfter angeblasen wird und etwas zusätzliche Kühlfläche über die Beinchen und die Platine bekommt hab ich kein Problem damit, ihn mit 1W zu belasten. Solange der Lüfter dreht wird der das aushalten. Ohne Lüfter in einem engen verkapselten Gehäuse und direkt an einem heißen Kühlkörper für Halbleiter wird der sicherlich nicht mal 1/4W auf Dauer aushalten.
Ben _ schrieb: > Ohne Lüfter in einem engen verkapselten Gehäuse und direkt an einem > heißen Kühlkörper für Halbleiter wird der sicherlich nicht mal 1/4W auf > Dauer aushalten. Er hält die 250mW dann aus, wenn seine Oberflächentemperatur nicht über den im Datenblatt angegebenen Wert steigt. Und ab da wirds dann kompliziert. Denn es gibt viele Wege, wie diese Temperatur ausreichend niedrig gehalten werden kann. Einer davon steht idR. im Datenblatt (z.B: mit Drahtlänge, Luftströmung, Strömungsrichtung und Lufttemperatur).
Der Widerstand soll mit anderen Komponenten auf Lochraster in einem kleinem Gehäuse mit ca 5x7x2cm untergebracht werden. Kein Lüfter, kein Kühlkörper, bis geschätzt 35°C Umgebungstemperatur. In einem Datenblatt http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=B400%252F1_4W%2523YAG.pdf wird zwar geschrieben, dass man so einen Widerstand bis 70°C Umgebungstemp mit 100% Nennleistung belasten kann, aber es ist nicht angegeben, wie das Teil dabei eingebaut sein muss. In der Abbildung haben die das Teil nicht mit möglichst kurzen Beinchen eingelötet, so wie ich das gerne machen würde. Die Beinchen kühlen. Der notwendige Abstand zu anderen Bauteilen ist auch nicht angegeben. @Lothar Wenn das mit einer Lüsterklemme passiert wäre, dann könnte dort ein zu hoher Übergangswiderstand gewesen sein, aber das ist bei mehreren Widerständen gleich stark passiert. Da auch nur etwa 1 Ampere geflossen ist, würde ich die Übergangswiderstände ausschließen.
Vishay spezifiziert z.B. seine Minimelf (0204)-Widerstände bis 250 mW bei einer Umgebungstemperatur von 70°C nach EN 140401-803. Aus der Derating-Kurve ist ein Betrieb bis 100°C Umgebungstemperatur bei Nennlast für das Bauteil zulässig. Das Widerstandssubstrat darf 155°C nicht überschreiten, folglich darf bei dieser Temperatur keine weitere Leistung eingebracht werden. Ein einzelner Puls darf diesen Widerstand für eine Sekunde mit bis 1,3 W belasten, wenn die Umgebungstemperatur unter 70°C ist. Periodische Pulse können diesen Widerstand ebenfalls geringfügig überlasten - je kürzer, desto mehr - sofern die mittlere Leistung von 250 mW nicht überschritten wird. Aus der Pulsdauer und mittleren Leistung ergibt sich das Duty-Cycle und somit die Pulsfrequenz. Quelle: http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CEIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.vishay.com%2Fdocs%2F20004%2Fsmm0204.pdf&ei=YRhKUYv6NonCtAby8ICIDA&usg=AFQjCNFnB2IcC0m7_6HOtP5iLOhsExh56g&sig2=zGWyevmBCdhLVPStTTio5A&bvm=bv.44011176,d.Yms
Also mit 150mW biste als Dauerleistung gut beraten. Also den 1W Melf darf man dauerhaft nicht mehr als 500mW zutrauen. Ich hatte ne Schaltung, bei der nach 8 Monaten die Widerstände Braun waren und der Widerstandswert nichtmetrisch gepasst hat. Das ganze bei 700mW
Nutze ihn Pi mal Daumen maximal mit 2/3 aus und Du hast längere Freude.
1/2 bis 2/3 der Nennleistung hätte ich über den Daumen auch als Maximum genommen.
und wenn das ganze noch in einem dichten Gehäuse verbaut wird, dann muß/will die erzeugte Abwärme auch noch irgendwo hin, und nicht im Gehäuse verbleiben. Wie gedenkst du, die Wärmeabfuhr zu realisieren?
Wegstaben Verbuchsler schrieb: > und wenn das ganze noch in einem dichten Gehäuse verbaut wird, dann > muß/will die erzeugte Abwärme auch noch irgendwo hin, und nicht im > Gehäuse verbleiben. Wie gedenkst du, die Wärmeabfuhr zu realisieren? Das ist der springende Punkt Mark Thalle schrieb: > Der Widerstand soll mit anderen Komponenten auf Lochraster in einem > kleinem Gehäuse mit ca 5x7x2cm untergebracht werden. Kein Lüfter, kein > Kühlkörper, bis geschätzt 35°C Umgebungstemperatur. Wie groß ist die Gesamtverlustleistung in der Kiste. Das ist evt. dein größeres Problem.
In der Kiste wäre sonst nichts, was nennenswert Wärme erzeugt. Dass die Wärme ausreichend schnell abgeführt werden kann, würde ich durch Vergleich mit ähnlich großen elektrischen Verbrauchern abschätzen. Ein Steckernetzteil ähnlicher Größe hat mitunter weit mehr Verlustleistung und wird nicht übermäßig warm.
Wegen einem 1/4 W mit 80% Auslastung hab ich mir noch nie einen Kopf gemacht. Eingebaut und fertig. Wenn man sich unsicher ist, wird eben ein 0,5 W genommen. Fertig. Da wird man doch nie fertig, wenn man um sowas schon eine Wissenschaft macht. Mach doch den Test. Wenn die Temperatur <150°C ist, dann ist alles gut.
Ich wollte ja keine Wissenschaft daraus machen, sondern Erfahrungswerte haben. Messen ist nicht einfach. Ich habe zumindest kein Equipment um die Temperatur eines so kleinen Teils messen zu können. Ein größerer Widerstand würde natürlich was bringen, aber auch da würde ich gerne abschätzen können, wie heiß der mit sehr kurzen Anschlussdrähten wird, damit er nicht die Umgebung verkokelt.
Das Problem ist weniger die Leistung des Widerstandes, sondern wie bringt man die Leistung aus dem Gehause. Nebenbei, ich kann in Fluessigkeit, einen 5W Keramikwiderstand auch mit 30W continous belasten. Ich muss nur die Waerme wegbringen.
Erfahrungswerte hast du jetzt. Und nun denke mal nach, wovon die Temperatur abhängt. Richtig! Von der Masse und Oberfläche des Widerstandes. Also ein 0,25 Metall wird heißer als ein 0,25 Kohle. Es wird nichts brennen! Was definierst du als heiß?
Zu heiß wäre es für mich, wenn das Teil selbst, oder andere Teile in der Umgebung nicht dauerhaft zuverlässig funktionieren würden. Knuspriges Pertinax, durch geschmorte Schrumpfschläuche um Elkos, sich verändernde Widerstandswerte, sich selbst auslötende Bauteile, ... dazu möchte ich eben einen ausreichenden Sicherheitsabstand haben.
Zuverlaessig.... kann auch gegeben sein, wenn der Offset wegwandert. Daher sollte mach beachten, wie stark man die Umgebung aufheizt.
Michael_ schrieb: > Wenn die Temperatur <150°C ist, dann ist alles gut. Hauptsache, da ist kein Elko direkt daneben ;-)
Hallo zusammen, mal einen alten Beitrag ausgegraben. Ich möchte ein paar Watt an einem Keramikwiderstand verbrutzeln. Ich liebäugele mit dem KHS17A Hier das Datenblatt: https://www.vitrohm.com/content/files/vitrohm-khs-wirewound-power-resistor-datasheet.pdf Darin steht geschrieben: Nominallast bei 70°C (P70): 17 Watt Was mich jetzt irritiert ist der „Performance Graph“ auf Seite 3 ganz unten links. Nehmen wir an ich habe 8,2 Ohm, dann sind das ca. 100 Ws. Das bedeutet doch, dass ich den Widerstand eben nicht dauerhaft mit 17 Watt belasten darf. Sondern nur knapp 5,9 Sekunden, oder? Oder interpretiere ich das falsch? Viele Grüße Stefan
Power rating P70 von 17 Watt bedeutet, dass du bei einer Umgebungstemepratur von 70°C dauerhaft 17 Watt im Widerstand umsetzen darfst. Die energy capability von 100Ws bedeutet, dass der Widerstand bei impulsartiger Belastung maximal 100 Ws pro Puls verkraftet ohne dass der Widerstandsdraht zerstört wird, die mittlere leistung darf natürlich trotzdem nicht über 17 Watt liegen. Das gibt also an, inwieweit du den Widerstand bei Impulsbelastung gegenüber gleichförmiger Last überlasten darfst.
Mark T. schrieb: > Ich möchte den Widerstand auf Lochrasterplatine mit möglichst kurzen > Anschlussdrähten entweder liegend oder stehend einlöten. Dann solltest du dir die zulässige Maximaltemperatur des Platinenmaterials aunschauen. Wenn FR4 zwar nicht brennt, wird es ab einer bestimmten Temperatur fürchterlich (und gesundheitsschädlich) stinken. Insbesonders die bei denen mit Phenol gearbeitet wurde. Da ist bei 115°C - 140°C Schluß mit lustig, auch wenn der Widerstand 180°C ab kann. "Stehend" gelötet ist die Situation besser als liegend. https://de.wikipedia.org/wiki/FR-4 Beitrag "Suche Lochrasterkarten - Geruchsarm"
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Klar P. schrieb: > Mark T. schrieb: > >> Ich möchte den Widerstand auf Lochrasterplatine mit möglichst kurzen >> Anschlussdrähten entweder liegend oder stehend einlöten. > > Dann solltest du dir die zulässige Maximaltemperatur des > Platinenmaterials aunschauen. Du bist ein klein wenig zu spät. Um genau zu sein, um 4000 Tage.
Thomas S. schrieb: > Klar P. schrieb: >> Mark T. schrieb: >> >>> Ich möchte den Widerstand auf Lochrasterplatine mit möglichst kurzen >>> Anschlussdrähten entweder liegend oder stehend einlöten. >> >> Dann solltest du dir die zulässige Maximaltemperatur des >> Platinenmaterials aunschauen. > > Du bist ein klein wenig zu spät. Um genau zu sein, um 4000 Tage. Seit wann ist es zu spät für eine richtige Antwort? Seid doch froh, das sich überhaupt noch jemand die Zeit nimmt diese Anfängerfragen zu lesen und zu beantworten. Und das dieser Sicherheitshinweis nicht schon vor 10 Jahren gegeben wurde - einfach peinlich, auch für ein Internet-Forum.
Der Widerstand muss natuerlich auch auf Pads sitzen. Die Pads bringen auch waerme weg. In diesem Fall in die Leiterplatte. Da sollte man sich schon auch schlau machen. Um 1 Watt wegzubekommen rechnet man 1 quadratzoll Kupfer Beidseitig. Wie das nun skaliert kann ich nicht sagen. Und ja, irgndwohin muss die Waerme schliesslich. Wegen Ueberlast.. Wir verwenden bedrahtete 1W Dickschicht Widerstaende welche wir bei kryogenen Temperaturen mit bis zu 80W belasten. Ich hab schon kurze Pulse von 200V und 20ns bei einer Reprate von 1kHz erzeugt, wobei die Last 50 Ohm waren. Der Widerstand war auch ein 1W bedrahteter Dickschicht Widerstand Und ein 5W bedrahteter Keramikwiderstand kann auch mit 40W kontinuierlich belastet werden, wenn er in fluessigkeit ist.
Klar P. schrieb: >> Du bist ein klein wenig zu spät. Um genau zu sein, um 4000 Tage. > Seit wann ist es zu spät für eine richtige Antwort? Dann, wenn es dem Threadersteller nicht mehr hilft. > Seid doch froh, das sich überhaupt noch jemand die Zeit nimmt diese > Anfängerfragen zu lesen und zu beantworten. Man wäre eher froh, wenn Du weniger putzmittel einnehmen und klar denken könntest. Klar P. schrieb: > einfach peinlich, auch für ein Internet-Forum ... zu ertragen, was Du hier absonderst.
Angehängte Dateien:
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Locheaster_Hitze.jpg
150 KB
Purzel H. schrieb: > Die Pads bringen > auch waerme weg. In diesem Fall in die Leiterplatte. Da sollte man sich > schon auch schlau machen. Um 1 Watt wegzubekommen rechnet man 1 > quadratzoll Kupfer Beidseitig. > Und ja, irgndwohin muss die Waerme schliesslich. Genau, die Leiterplatte muss in die thermische Gesamtbetrachtung einfließen, eine Betrachtung allein auf die elektrischen Parameter ist falsch. Und da sich heute Einige besonders begriffsstutzig und lernresistent zeigen, anbei ein Beispiel aus dem langjährigen Erfahrungsschatz im Umgang mit Lochraster und Lastwiderständen: Andere Leistungsklasse -selbes Problem. Hier wurden Leistungslastwiderstand als Dummyload für eine EMV-Messung einer Stromversorgung gebraucht. Wie zu sehen ist, hinterließ bereits die kurze Auflage auf einer Pertinax einen deutliche Färbung, bei einem Prüfaufbau der ca. 10 min lief, verkohlte die Pertinax und das ganze stank auch noch nach Wochen erbärmlich. Für den End-Aufbau wurde als Unterlage ein Metallblock verwendet in den der Ingenieur höchstselbst Befestigungsbohrungen mit Innengewinde schnitt um die Lastwiderstande gut zu befestigen. Wenn also bei Testläufen/Vorbetrachtungen klar wird, das der Widerstand im Betrieb eine Temperatur nahe der maximal zulässigen Temperatur des Trägermaterials erreicht, sind entsprechende Gegenmassnahmen zu treffen. Wer aus verbrannten Pertinax nichts lernen will ist/bleibt dumm.
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Thomas schrieb: > Der Entwickler schrieb: >> Hast du doch schon selbst beantwortet, 1/4 Watt oder 250mw oder 0,25 >> Watt. > > Woher weißt du das so genau? Die Umgebungstemperatur/Lüftungsbedingungen > am Einbauort hat Mark doch gar nicht genannt. Die "normalen" Umgebungsbedingungen sind im Datenblatt des Widerstandes definiert. Sobald er den Widerstand irgendwo verbaut, wo diese nicht mehr eingehalten sind, sind es keine "normalen Bedingungen" mehr. Und Vorsicht, so ein Widerstand darf dabei durchaus 130..150°C warm werden. Je nach Material. Aber auch das ist im Datenblatt erwähnt.
Die Belastug des vom neuen Poster erwaehnten Widerstandes 17W, mit 100Ws Puls, ist jeweils innerhalb von Grenzen, fuer t gegen Null ginge die Leistung gegen Unendlich. Die muss man entweder selbst erarbeiten, oder beim Hersteller anfragen, allenfalls beides. Wir verwenden zB Mikrowellen Terminatoren, 5W, spezifiziert mit 500W peak @ 5us, 0.5% duty. Eine Anfrage beim Hersteller fuer 1.5kW brachte : - Der Hersteller koennte das so gar nicht messen - Allenfalls koennten Koronaeffekte die Lebensdauer reduzieren.
Angehängte Dateien:
Klar P. schrieb: > langjährigen Erfahrungsschatz .. im Unsinn machen: > Andere Leistungsklasse -selbes Problem. Hier wurden > Leistungslastwiderstand als Dummyload für eine EMV-Messung einer > Stromversorgung gebraucht. Wie zu sehen ist, hinterließ bereits die > kurze Auflage auf einer Pertinax einen deutliche Färbung, bei einem > Prüfaufbau der ca. 10 min lief, verkohlte die Pertinax Hochlastwiderstände auf Pertinax machen Leute, denen das Putzmittel den klaren Verstand geraubt hat. Roland E. schrieb: > Und Vorsicht, so ein Widerstand darf dabei durchaus 130..150°C warm > werden. ... und sogar mehr. Wenn man es übertreibt, frei an der Luft, tropft irgendwann der Alukörper ab.
Thomas schrieb: > Der Entwickler schrieb: >> Hast du doch schon selbst beantwortet, 1/4 Watt oder 250mw oder 0,25 >> Watt. > > Woher weißt du das so genau? Die Umgebungstemperatur/Lüftungsbedingungen > am Einbauort hat Mark doch gar nicht genannt. 25°C umgebung mit typsich 50% wirksamer Eigenkonvektion, d.h. die Luft in deinem Gerät geht zu rund 70% weg und diese 70% geben 30% ihrer Energie an das Gehäuse ab oder werden entlüftet. Irgendeine derartige Annahme muss gemacht werden, weil ein hermetisch abgeschlossenes GEhäuse zu einer unendlichem Temperatur führen würde.
Manfred P. schrieb: > Hochlastwiderstände auf Pertinax machen Leute, denen das Putzmittel den > klaren Verstand geraubt hat. Nö, Widerstande auf Lochrasterplatine war jahrzehntelang übliche Vorgehensweise. Das ist dem TO auch bekannt, deshalb fragt er ja nach der richtigung Bestückweise und gibt liegend oder stehend vor. Lochraster gibt es mit Maximaltemperatur von ca. 115° (Phenolgetränktes Hartpapier) bis 400° (doppeltkaschiert, glasfaserverstärktes Epoxy). Der TO deutet auch an, das er wissentlich die Entwärmung verschlechtert indem er die Anschlussdrähte kürzt. Der TO berichtet auch, das er bereits die Erfahrung gemacht hat, das "normale Widerstände" recht heiss werden - also selbes Problem. > ... und sogar mehr. Wenn man es übertreibt, frei an der Luft, tropft > irgendwann der Alukörper ab. Alu tropft nicht an Luft, Alu "verzundert" resp. bildet eine schützende Oxidschicht (schmelztemperatur oberhalb 2000°). Deshalb wird Aluminium unter Schutzgas geschweisst.
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Klar P. schrieb: > Alu tropft nicht, Alu verzundert. Wer kennt sie nicht, diese Aluminium-Zunderanlagen. In denen Aluminiumteile in Formen gezundert werden. Ich selbst hatte ja auch schon Felgen – aus Aluminium gezundert – an meinem Auto.
Mark T. schrieb: > In einem Datenblatt > http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=B400%252F1_4W%2523YAG.pdf > wird zwar geschrieben, dass man so einen Widerstand bis 70°C > Umgebungstemp mit 100% Nennleistung belasten kann, aber es ist nicht > angegeben, wie das Teil dabei eingebaut sein muss. Im Werkbuch Elektronik findet sich mit Bezug auf DIN 44051/44052/44053/44055 die Aussage: "Schichtwiderstände erreichen bei Dauernennlast - waagerecht frei aufgehängt, - eine maximale Oberflächentemperatur von 110°C (bei 20 °C Raumtemperatur)" Wobei "waagerecht frei aufgehängt" m.E. nicht das selbe ist wie waagerecht auf (Lochraster-) Platine bestückt. Die zu der Platine zeigende Seite dürfte wärmer werden, währen bei freier Aufhängung alle Seiten gleiche Temperatur aufweisen werden. Stehende (senkrechte) Montage dürfte m.M.n. zur besseren Kühlung beitragen.
Klar P. schrieb: > > Im Werkbuch Elektronik findet sich mit Bezug auf DIN > 44051/44052/44053/44055 > die Aussage: > "Schichtwiderstände erreichen bei Dauernennlast - waagerecht frei > aufgehängt, - > eine maximale Oberflächentemperatur von 110°C (bei 20 °C > Raumtemperatur)" Schön daß das da drin steht. Nur hat im Einzelfall das Datenblatt des konkreten Widerstands Vorrang. So dürfen die "Zementbunker" um die es seit der Widerauferstehung dieses Threads in 2024 geht, laut Datenblatt bis zu 350°C heiß werden. Und wenn man das mit den restlichen Daten abgleicht (z.B. dem thermischen Widerstand von 16K/W für den 17W Typ) dann sieht man, daß der Hersteller die Nennleistung so berechnet hat, daß die 350°C bei Umgebungstemperatur von 70°C gerade erreicht werden. Es dürfe klar sein, daß dann weder die Montage auf einer Leiterplatte noch die Kontaktierung durch (Weich)Löten geeignet sind. Man muß dem entweder Rechnung tragen oder die Leistung reduzieren.
Axel S. schrieb: > Klar P. schrieb: >> >> Im Werkbuch Elektronik findet sich mit Bezug auf DIN >> 44051/44052/44053/44055 >> die Aussage: >> "Schichtwiderstände erreichen bei Dauernennlast - waagerecht frei >> aufgehängt, - >> eine maximale Oberflächentemperatur von 110°C (bei 20 °C >> Raumtemperatur)" > > Schön daß das da drin steht. Nur hat im Einzelfall das Datenblatt des > konkreten Widerstands Vorrang. So dürfen die "Zementbunker" um die es > seit der Widerauferstehung dieses Threads in 2024 geht, laut Datenblatt > bis zu 350°C heiß werden. Ich dachte, es wäre mit der Referenz auf DIN 44051/44052/44053/44055 klar, das es sich bei der genannten Messmethode/Werte um Kohleschichtwiderstände handelt. Auch das Zitat auf den TO bezieht sich auf Kohle- und Metall- aber nicht auf "Zementbunker". Wobei es sich nicht um "Zement" sondern um einen Drahtwiderstand im Keramikgehäuse handelt. Da passt dann wohl eher die DIN 41431 drauf. Abgesehen davon, das im Datenblatt der bauformgleichen KNC-Serie die Höchsttemperatur für die Dauernennlast mit 250° und nicht mit 350°C (KHS-Serie) angegeben ist. Somit kann man nicht pauschal für "Zementbunker" 350°C einfordern.
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