Mengapa resistor saya menjadi hangat?

Saat ini saya menggunakan resistor seri 150R untuk membatasi arus ke setiap segmen dalam tampilan 7 segmen. Saya memilih 150R karena semua "kalkulator resistor led" online menyarankan nilai ini. Catu daya 5v / 2.5A.

Lembar data untuk tampilan ini (Kingbright SC52-11EWA) mengatakan LED memiliki tegangan maju 2,0 (maks 2,5).

Untuk pengujian, saya baru saja punya satu segmen yang dihubungkan dengan resistor. Untuk beberapa alasan, setelah beberapa menit resistor menjadi cukup hangat / panas. Layar itu sendiri tidak memanas.

Ketika saya menggunakan resistor 330R, masih sedikit hangat tapi sedikit lebih dingin dari 150R. Namun, layar kemudian terasa lebih redup, terutama jika dilihat pada siang hari.

Saya tidak pernah mengalami masalah dengan resistor yang memanas saat menyalakan LED.

Apa yang saya lakukan salah?
Nilai resistor apa yang harus saya gunakan?

Saya telah melampirkan gambar papan tempat memotong roti, jika itu relevan (Layarnya jauh lebih terang dari ini, lampu kilat hanya membuatnya terlihat redup).

uji

led resistors heat

— pengguna9993
sumber

Tangannya THW alasan mengapa menjadi hangat jelas: wasted energy = heat.

— haneefmubarak

Mengapa "jelas"? Saya tidak memiliki masalah ini sebelumnya dengan menyalakan LED dari 5v.

— user9993

Ini jelas karena resistor membuang energi ekstra dengan mengubahnya menjadi panas. JADI, daripada bertanya mengapa panasnya turun, akan lebih masuk akal untuk bertanya mengapa begitu banyak energi yang terbuang ke titik di mana Anda bisa merasakannya.

— haneefmubarak

Sudah jelas karena itulah satu-satunya sumber energi yang memungkinkan untuk membuat resistor menjadi panas. Untuk kasus tegangan konstan seperti ini, daya yang dikonversi menjadi panas berbanding terbalik dengan nilai resistansi. Jadi, resistor 330 ohm akan menghilangkan panas sebanyak setengahnya. Apakah suhunya naik separuh tergantung pada parameter fisik yang belum Anda berikan kepada kami. Apakah Anda sebelumnya menggunakan resistor setengah watt atau multiplex display?

— Joe Hass

@ScottSeidman - tidak, Anda salah. Ini akan menghasilkan sedikit lebih dari dua kali lebih banyak panas untuk arus yang sama. Tetapi saat ini akan menjadi kurang dari setengahnya. Pada akhirnya itu akan menghasilkan setengah panas - cara mudah untuk membandingkan adalah V ^ 2 / R, karena V hampir konstan kita hanya melihat 1 / R ketika membandingkan dua resistor.

— Chris Stratton

Jawaban:

Ini dapat dengan mudah dihitung.

Catu daya 5 V dan LED turun 2 V. Yang membuat 3 V melintasi resistor. 3 V / 150 Ω = 20 mA, yang merupakan arus maks tipikal untuk LED kecil. Itu berarti LED digerakkan dengan benar.

Sekarang lihat disipasi daya. 20 mA x 3 V = 60 mW. Itu baik dalam kemampuan apa yang tampak sebagai resistor "1/4 W" dalam gambar Anda. Sekali lagi, semuanya baik-baik saja.

Gali lembar data untuk resistor dan lihat seberapa panas itu diharapkan jika Anda benar-benar menghilangkannya 1/4 W. Itu mungkin akan berada dalam kisaran 150-200 ° C. Bahkan pada 150 ° C untuk 250 mW, dan dengan asumsi 20 ° C untuk ambient, Anda memiliki 130 ° C / 250 mW = 520 ° C / W. 60 mW akan memanaskan resistor 31 ° C, yang pasti dapat Anda rasakan. Jika mulai pada 20 ° C, maka resistor akan berada di 51 ° C, atau 124 ° F. Jadi masuk akal jika terasa "hangat" atau hampir "panas" bagi Anda.

— Olin Lathrop
sumber

Saya berani menyarankan untuk meningkatkan jawaban dengan segera menjawab pertanyaan dasar pertama, yaitu: "mengapa resistor saya menjadi hangat?" karena mungkin OP kehilangan informasi yang sangat mendasar ini. Setiap resistor menghilangkan energi dengan cara apa pun dan sebagian besar (jika tidak semua) melakukannya dengan menghasilkan panas. Kadang-kadang panas itu sangat kecil sehingga tidak diperhatikan dan kadang-kadang sangat terlihat, tetapi semua resistor melakukan pemanasan sampai batas tertentu ketika arus melewatinya.

— Dakatine

Menghitung keluaran termal itu mudah; memprediksi kenaikan suhu sedikit lebih rumit, jadi saya pikir ini layak untuk dicoba. Saya memiliki resistor 1/4 watt, 150 ohm melintasi suplai bangku 3.3v untuk sementara waktu sekarang, dan saya hampir tidak bisa membedakan kehangatan darinya. Saya pikir timah dan jepitannya mungkin adalah heat sink, jadi saya memotong pendek dan memasukkannya ke dalam papan tempat memotong roti - mungkin ini lebih hangat, tetapi masih belum pada tingkat yang saya perhatikan kecuali saya mengharapkannya. Rekan kerja saya berpikir mungkin dia bisa merasakannya jika dia mengisolasi resistor dengan jarinya sejenak.

— Chris Stratton

coba gunakan resistor watt yang lebih tinggi. jika saat ini Anda menggunakan 150 Watt 1/4 Watt, coba 1/2 Watt dengan tahanan yang sama.

— Miguel R
sumber

Selamat datang di EE.SE, Miguel. Jika Anda membaca jawaban lain - diposting lima tahun yang lalu - Anda akan melihat cara menghitung energi yang dihamburkan dalam resistor dan beberapa pedoman tentang cara memperkirakan perkiraan disipasi. Aspek "rekayasa" situs ini berarti melakukan perhitungan desain.

— Transistor