Pourquoi ma résistance chauffe-t-elle?

J'utilise actuellement des résistances de la série 150R pour limiter le courant à chaque segment dans un affichage à 7 segments. J'ai choisi 150R car tous les "calculateurs de résistance à led" en ligne suggèrent cette valeur. L'alimentation est de 5 V / 2,5 A.

La fiche technique de ces écrans (Kingbright SC52-11EWA) indique que les LED ont une tension directe de 2,0 (2,5 max).

Pour les tests, je n'ai actuellement qu'un seul segment connecté avec une résistance. Pour une raison quelconque, après quelques minutes, la résistance devient assez chaude / chaude. Les écrans eux-mêmes ne chauffent pas.

Lorsque j'utilise une résistance 330R, elle est encore légèrement chaude mais un peu plus froide que 150R. Cependant, l'affichage est alors sensiblement plus sombre, surtout lorsqu'il est vu pendant la journée.

Je n'ai jamais eu de problème avec les résistances chauffant lors de l'éclairage des LED.

Qu'est-ce que je fais mal?
Quelles résistances de valeur dois-je utiliser?

J'ai joint une photo de la maquette, si cela est pertinent (l'affichage est beaucoup plus lumineux que cela, le flash le rend juste sombre).

tester

led resistors heat

— user9993
source

THW raison pour laquelle il fait chaud est évident: wasted energy = heat.

— haneefmubarak

Pourquoi est-ce "évident"? Je n'ai jamais eu ce problème avant d'alimenter des LED à partir de 5v.

— user9993

C'est évident parce que les résistances gaspillent l'énergie supplémentaire en la transformant en chaleur. SO plutôt que de demander pourquoi il fait chaud, il serait plus judicieux de se demander pourquoi tant d'énergie est gaspillée au point où vous pouvez la ressentir.

— haneefmubarak

C'est évident car c'est la seule source d'énergie possible pour chauffer la résistance. Pour un cas à tension constante comme celui-ci, la puissance convertie en chaleur est inversement proportionnelle à la valeur de résistance. Ainsi, une résistance de 330 ohms dissipera la moitié de la chaleur. Que ce soit la température augmente de moitié, cela dépend des paramètres physiques que vous ne nous avez pas donnés. Avez-vous déjà utilisé des résistances d'un demi-watt ou multiplexé l'affichage?

— Joe Hass

@ScottSeidman - non, vous vous trompez. Il générera un peu plus de deux fois plus de chaleur pour le même courant. Mais le courant sera moins de la moitié. En fin de compte, il générera la moitié de la chaleur - le moyen le plus simple de comparer est V ^ 2 / R, puisque V est presque constant, nous voyons juste le 1 / R lorsque l'on compare les deux résistances.

— Chris Stratton

Réponses:

Cela peut être facilement calculé.

L'alimentation est de 5 V et la LED baisse de 2 V. Cela laisse 3 V à travers la résistance. 3 V / 150 Ω = 20 mA, ce qui est un courant max typique pour les petites LED. Cela signifie que la LED est pilotée correctement.

Regardez maintenant la dissipation de puissance. 20 mA x 3 V = 60 mW. C'est bien dans la capacité de ce qui semble être une résistance "1/4 W" dans votre image. Encore une fois, tout va bien.

Creusez une fiche technique pour la résistance et voyez à quel point elle devrait atteindre sa température si vous la faisiez dissiper 1/4 W. Ce serait probablement dans la plage 150-200 ° C. Même à 150 ° C pour 250 mW, et en supposant 20 ° C pour la température ambiante, vous avez 130 ° C / 250 mW = 520 ° C / W. 60 mW chaufferait donc la résistance à 31 ° C, ce que vous pouvez certainement ressentir. Si elle démarre à 20 ° C, la résistance sera alors à 51 ° C, ou 124 ° F. Il est donc parfaitement logique que cela vous semble "chaud" ou presque "chaud".

— Olin Lathrop
source

J'ose suggérer d'améliorer la réponse en abordant rapidement la question de base d'abord, à savoir: "pourquoi ma résistance chauffe-t-elle?" parce que peut-être l'OP manque cette information très basique. Toute résistance dissipe de l'énergie d'une manière ou d'une autre et la plupart (sinon la totalité) d'entre elles le font en générant de la chaleur. Parfois, cette chaleur est si petite qu'elle passe inaperçue et parfois elle est très perceptible, mais toutes les résistances se réchauffent dans une certaine mesure lorsque le courant les traverse.

— Dakatine

Le calcul de la puissance thermique est facile; prédire l'augmentation de la température un peu plus difficile, alors j'ai pensé que cela valait la peine d'être expérimenté. J'ai une résistance de 1/4 watt, 150 ohms sur une alimentation de 3,3 V depuis un certain temps maintenant, et je peux à peine en discerner la chaleur. Je pensais que les fils et les clips pouvaient être dissipateurs de chaleur, alors j'ai coupé les fils courts et les ai insérés dans une planche à pain - c'est peut-être un sèche-cheveux, mais toujours pas à un niveau que je remarquerais sauf si je m'y attendais. Mon collègue pense qu'il peut peut-être le sentir s'il isole la résistance avec son doigt pendant un moment.

— Chris Stratton

essayez d'utiliser une résistance de puissance plus élevée. si vous utilisez actuellement un 1/4 Watt 150R, essayez un 1/2 Watt de la même résistance.

— Miguel R
source

Bienvenue à EE.SE, Miguel. Si vous lisez l'autre réponse - publiée il y a cinq ans - vous verrez comment calculer l'énergie dissipée dans la résistance et quelques directives sur la façon d'estimer la dissipation attendue. L'aspect "ingénierie" du site signifie faire des calculs de conception.

— Transistor