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元器件額定功率的確定

如果某個(gè)零件未在產(chǎn)品屬性或數據表中列出功率參數,也可以通過(guò)一些方法快速確定其功率。許多零件(例如電源、電阻、大多數交流或直流風(fēng)扇、大多數交流或直流電機,以及任何與電力直接相關(guān)的部件)都有其額定功率,因為這是零件說(shuō)明書(shū)中必不可少的要素,對于零件的設計也至關(guān)重要。然而,有許多電子y元器件并沒(méi)有標明額定功率,這可能會(huì )引起問(wèn)題。不過(guò)這還要取決于零件的類(lèi)型。在計算功率時(shí),應使用兩個(gè)基本公式。

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其中,“I”表示測量/計算的電流,“V”表示測量/計算的電壓,而“R”則表示電流通路中的電阻。

三類(lèi)額定功率

需考慮三種類(lèi)型的額定功率:發(fā)電(電源側)、耗電(負載側)和zui大額定功率。其中zui大額定功率是指零件在燒毀之前可承載的zui大絕 對功率,可以在負載側,也可以在電源側,具體取決于零件類(lèi)型。例如,電源轉換器會(huì )有zui大安培數輸入要求和zui大安培數輸出規格。如果超過(guò)了輸入安培數,電源就會(huì )過(guò)載并燒毀。如果負載超過(guò)了所需的輸出安培數,則負載將無(wú)法正常運行,電源可能也無(wú)法長(cháng)時(shí)間工作。

無(wú)源元件

實(shí)際上,電容和電感都不是完 美的元件。之所以存在等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效直流電阻,是因為存在漏電因素,而漏電是由于元件中的所有材料都會(huì )有一定程度的電阻損耗,具體損耗程度取決于如何測定電阻。數據表中通常會(huì )列明元件的等效電阻。

電容

我們的電容系列產(chǎn)品都有額定電壓,但無(wú)額定電流和額定功率。電容的額定電壓在很大程度上取決于電路設計中采用的zui大電壓。電流數據缺失情況基于電容的基本操作。如果電容是在無(wú)振蕩的情況下使用,由于漏電很少,元件幾乎不會(huì )產(chǎn)生任何功率損耗??梢酝ㄟ^(guò)下列公式確定寄生功率損耗:

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其中,“I”表示測量/計算的流經(jīng)電線(xiàn)的電流,RESR表示等效串聯(lián)電阻。請記住根據歐姆定律V = I x R計算,也可以通過(guò)代數運算(同樣適用于功率方程)。在交流應用或振蕩直流應用中,比較簡(jiǎn)單的做法是根據電阻值來(lái)確定這三個(gè)零件組合使用的功率損耗。準確地說(shuō),基于電容各層之間的電場(chǎng)隔離,電流并沒(méi)有流過(guò)電容,但是由于電壓的快速變化足以導致兩側存在電位差,因此電流可以同時(shí)在兩側傳導。

電感

我們的電感列明了額定電流,但未列明額定電壓和額定功率。電感的額定電流取決于電路設計中采用的zui大電流。要確定電感在燒毀前可以承載的zui大功率,可用額定電流乘以電路中使用的電壓。要確定電感中因電阻導致的功率損耗,可將直流電阻(DCR)代入公式P=I^2*R中計算,以確定是否存在明顯損耗。

電纜和電線(xiàn)

于電線(xiàn)需要特別說(shuō)明,zui大電流是通過(guò)線(xiàn)規來(lái)確定的。下表列出了在30℃下4/0至24 AWG單芯UL-CSA測試電纜的相應安培數。數據將隨電線(xiàn)測試方法而變化。

線(xiàn)規安培容量表

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在測量、計算電流或與圖表比較之后,只需將額定電壓乘以電纜所能承載的額定功率下的電流即可。

有源元件

有源元件可以使用同樣的公式來(lái)計算功率。唯 一需要注意的是,大多數零件都有額定電流和額定電壓。因此,如果按此方式計算功率,將得出zui大消耗或發(fā)電功率(具體取決于該元件是負載還是電源)。另外,像電機或風(fēng)扇這樣的元件會(huì )因為運行條件不同,而具有可變的驅動(dòng)電流和電壓。制造商通常會(huì )提供標稱(chēng)值,由此可計算出標稱(chēng)功率。該功率是風(fēng)扇/電機在zui優(yōu)條件下消耗的功率,如果達不到該條件,則可能發(fā)生變化。需要散熱器的零件也可能具有可變電壓或電流,建議使用合適的散熱器,否則可能存在偏差。

RMS 額定值
對于功率,我們zui后要討論的是具有均方根(RMS)額定電壓和電流的零件。RMS額定值適用于交流應用和一些振蕩直流電路。功率仍可以通過(guò)這些數值計算得出,但計算結果也是RMS值。大多數制造商只關(guān)心RMS值,因為在精密的交流電網(wǎng)中,確定絕 對功率會(huì )很復雜。

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