Devido às necessidades existentes, ocorre em muitos circuitos eletrônicos modernos os pulsos transientes e aumentos de voltagem. Isto, por sua vez, levou à necessidade de ser projetada uma proteção contra os surtos transitórios especialmente em circuitos como controladores de motor. Quando o motor é iniciado, a corrente consumida neste momento é excessiva e pode causar insuficiência nos resistores. Da mesma forma, se os capacitores são usados para dar a partida no motor, a corrente – resistores limitadores do circuito sofrerão sobrecargas muito altas durante os ciclos de carga capacitor/descarga.

Neste ponto, é pertinente mencionar que, enquanto há uma infinidade de informações disponíveis sobre este assunto para dispositivos ativos como semicondutores, dispositivos passivos, como os resistores são muitas vezes negligenciados e o seu papel de suportar impulsos transientes/surtos ainda não está totalmente compreendido pelo designer.

Já que os resistores estão muitas vezes localizados em áreas susceptíveis a experimentar pulsos transientes/surtos, é realmente crítico que o designer esteja plenamente conscientes desse fenômeno e projete usando os resistores corretos para a sua aplicação específica. HTR tem trabalhado em colaboração com os designers para produzir resistores específicos para cada solução, sob encomenda, para aplicações específicas de proteção. Um resumo das informações e dados obtidos ao longo dos anos é dado a seguir para beneficiar o designer:

Em condições normais e de forma contínua, um resistor nunca deve ser submetido a mais do que a sua voltagem máxima de trabalho/classificação de voltagem/limitação de voltagem. Isto pode ser teoricamente deduzido usando a seguinte fórmula:

Aonde,

Dito isto, os resistores de fio enrolado são mais capazes de lidar com ambas as sobrecargas de tempo curtos, bem como picos – sobre a corrente e sobre a voltagem com experiência em circuitos modernos, em comparação com a película fina e mesmo resistores resistor de filme espesso, devido à natureza da sua construção como dada abaixo:

• Sob condições de estresse extremo de voltagem, resistores de filme espesso mostram sinais de deterioração devido à condução de voltagem induzida a partir de materiais normalmente não condutores no filme, resistores de fio enrolado geralmente não estão sujeitos a este fenômeno.
• A massa de um elemento do resistor seja película ou fio, é importante na determinação da capacidade dos dispositivos †™ em suportar picos e, no caso de resistores de fio enrolado da massa do elemento de fio que pode ser enrolado no núcleo excede a massa possível tanto em resistores de películas grossas ou finas.
• Durante um aumento da energia sob a forma de Joules tem que ser dissipado de forma eficaz para evitar danos no componente. Resistores de película espessa, que são melhores do que os resistores de película fina em picos de absorção são geralmente classificados para um máximo de 3 Joules contra os resistores de fio enrolado onde comparativamente até 200 Joules podem ser dissipados, por exemplo um resistor de 10 watts feita com fio corretamente selecionados e técnica sinuosa. Um outro fenômeno interessante, também foi observado que quando um resistor de fio enrolado é enrolado pelo método “Aryton Perry” para baixo indutância, o resistor apresenta também uma capacidade melhorada de manipulação e aumento devido ao aumento da massa do fio de resistência para absorver a onda.

O primeiro passo para ter certeza que picos de energia não causam falha nos resistores é que o designer do circuito verifique se o estresse vai ser uma “sobrecarga de curto espaço de tempo” ou um “surto”.

Sobrecarga de curta duração é quando a voltagem/corrente excessiva tem uma duração de> 0,5 segundo, até tipicamente 5 segundos. Isto faz com que o resistor aqueça, mas também fornece o substrato do resistor – núcleo normalmente cerâmico, o tempo para dissipar o calor gerado pelo aumento da corrente.

Em nítido contraste, uma “onda” ocorre em um período muito curto de tempo <0,5 segundo e assim que o substrato não tem oportunidade de contribuir para dissipar o calor e a energia tem de ser completamente absorvida pelo próprio elemento resistivo.

Os tipos comuns de experiências de surtos são capacitor de carga/descarga – normalmente <1m segundo e a partida do motor, geralmente <0,5 segundo.

Com base nessas informações o laboratório de aplicação no HTR reuniu alguns dados e informações interessante que devem ser levados em conta pelo engenheiro de projeto ao selecionar um resistor para um circuito que irá encontrar ou sobrecarga de curta duração ou em condições de surto.

(Para resistores até 3 watts, a voltagem STOL é calculada como:
Voltagem STOL = √ 5 vezes x Classificação de Potência x Valor de Resistência) por um período de 5 segundos.

Para resistores com mais de 3 watts, a voltagem STOL é calculada como:
Voltagem STOL = √ 10 vezes x Classificação de Potência x Valor de Resistência) por um período de 5 segundos.

Para por exemplo a série de resistores da HTR H2BA tipo 4KO ± 5% tem uma voltagem/classificação STOL calculada como:
Voltagem STOL = √ 5 vezes x 2.5 x 4000) = 223.6 volts &

De forma semelhante, os resistores da HTR HTA da série H9A tipo 27K777 ± 5% tem uma voltagem/classificação STOL calculada como:
Voltagem STOL = √ 10 vezes x 9 x 27777) = 1581.12 volts.)

Pode ser observado que, no caso do tipo supra H2BA que é classificado como 2.5W, é capaz de dissipar 12.5W durante 5 segundos. Em termos de energia, o que corresponde a 62,5 Joules.

O perigo aqui é que pode-se pensar que este dispositivo é capaz de lidar com 62,5 Joules independentemente da duração de sobrecarga.

Neste ponto, deve-se lembrar que é preciso um tempo finito para o calor produzido ser distribuído corretamente por todo o corpo do resistor e, portanto, é necessário impor limites sobre a energia de pulso aplicada de forma a evitar tensões excessivas devido ao choque térmico prejudiciais o componente.

Suponhamos agora que o mesmo 2.5W 4K0 ± 5% da resistência está sujeita a 10.000 volts para 1,5 milissegundos, a energia é de 37,5 Joules conforme a fórmula indicada abaixo:

E = (V2/R) x t = (10000 x 10000/4000) x 0,0015 seg. = 37,5 Joules.

Agora, 37,5 Joules estar dentro dos 62,5 Joules mostrados acima, mas é preciso lembrar que ele iria demorar mais do que 1,5 milissegundos para o calor produzido no fio a fluir para os materiais circundantes e, portanto, a temperatura do fio subiria muito além do que destinado e se o fio foi submetido a temperaturas que estão para além dos seus limites de funcionamento o valor de resistência da resistência mudará em excesso, o revestimento pode ser danificado e, em casos extremos, a resistência do fio em si pode derreter o que tornará inutilizará o componente.

Portanto, uma vez que os resistores possam ser submetidos a diferentes tipos de impulsos, é necessário ter em consideração a duração da largura de pulso e o impulso de voltagem/potência aplicada.

Um ponto geral a ser observado é que a potência média do pulso aplicada não deve exceder a potência nominal do resistor.

Além disso, o termo pulso implica um único impulso aplicad a uma resistência, o que já não é a dissipação de energia e está numa temperatura ambiente de 70°C ou menos.

HTR coletou dados para 3 classificações de pulso diferentes para seus resistores padrão de fio enrolado mais populares que devem ser referidos como dado abaixo para as operações seguras dos resistores.

Para impulsos muito curtos que são <1 milissegundo. (1.2/50 microssegundo, conforme definido pela IEC 61000-4-5 e ANSI C62.41), por favor, consulte a Tabela 1. Para mais pulsos de> 1 milissegundos a 100 milissegundos, por favor, consulte a Tabela 2.

Para impulsos> 100 milissegundos até 5 segundos, a capacidade de sobrecarga curto espaço de tempo (STOL) de cálculo, como mostrado acima deve ser encaminhada para:

Os dados fornecidos acima devem servir apenas como um guia muito geral para a capacidade do movimento de pulsar dos resistores de fio enrolado. É em todos os momentos uma medida prudente para validar as informações fornecidas acima, requisitar ao HTR amostras que podem ser usadas para determinar a aptidão prática da resistência de pulso sendo considerada para a compra para uma determinada aplicação.

Seria mais útil se o pedido de amostras de resistores para aplicações de sobrecarga/sobretensão fosse enquadrado como dado abaixo:

A fim de projetar um resistor especifico adequado para aplicações de pulso, a nossa equipe de garantia de qualidade montou um questionário de dados necessários para que o resistor possa ser efetivamente projetado.

Potência em watts – valor da resistência – tolerância

Voltagem máxima de pico de pulso – pico V

Voltagem pulso pico máximo – P máx.

Duração de pulso / tempo – T

Formato do pulso

Taxa de repetição de pulso / período – t

• Máx. pico de voltagem de impulsos – Esta é a voltagem mais elevada a qual resistor será submetido.
• Máx. pico de potência – Esta é a potência máxima que será dissipada na altura do pulso.
• A duração do impulso – O período de tempo durante o qual o impulso é aplicado à resistência ou a duração de pulso entre iniciar e parar o tempo.
• Formato do pulso – O formato da forma em onda – se é um pulso quadrado ou forma de onda exponencial.

Pulso período de repetição – O intervalo de tempo entre a hora de início da onda do primeiro pulso e da hora de início do pulso imediatamente a seguir do formato de onda em uma sequência de pulsos periódicos.

Após a recepção desta informação HTR terá o prazer de enviar amostras para validação em uma base prática no circuito que está sendo projetado.