Расчет мощности резистора или почему нет нагрева?

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Всем привет! Есть схема управления нагрузкой 220 с детекцией нуля: https://www.youtube.com/watch?v=hshPONKw7lM

В той части схемы, где применен детектор нуля, стоят два резистора R3 и R4 по 30 кОм, которые дают падение напряжения для работы оптопары. Сама оптопара (по даташиту) работает от 5 вольт и потребляет максимум 5мА.

Возник вопрос о том какой мощности ставить резисторы R3 и R4. Я расчитывал так: 

мощность опропары = 5в * 0.005 А = 0,025 ВТ

То есть через всю цепь проходит всего 0,025 ВАТТ мощности. Соответственно, и через резисторы проходит 0,025 ВТ. Значит можно использовать резисторы любой мощности? Почему тогда практически во всех схемах с детектором нуля ставят резисторы мощностью 0.5-2 ВАТТ?

Я попробовал собрать схему. Использовал резисторы на 0.25 ВТ. Нагрева нет. Но у меня возникла дисскусия с одним человеком по поводу мощности резисторов. Он приводил расчеты, по которым на резисторах будет не меньше 0.7 ВТ мощности, значит те что у меня должны греться...

В общем. Правильно ли я делал расчет? В чем я ошибся или не ошибся? Как правильно расчитать мощность резисторов, если оптопара потребляет всего 0,025 ВТ?

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Ну он наверное считал мощность не для пяти, а для 220 вольт. Вам же их надо погасить.

Anefist
Offline
Зарегистрирован: 11.06.2018

Давайте посчитаем
оптопара 5в
резисторы (220-5)/2=107,5 на каждом
ток при этом 107,5/30000= около 3,6мА
умножаем на 107,5 и получаем 385мВт на каждом резисторе

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018

В вашем случае P = U^2/R 

P=220^2/30000 = 1.6Вт расеятся в виде тепла.

И нету такого понятия как "через всю цепь проходит всего 0,025 ВАТТ мощности". Через всю цепь проходит только ток!

Anefist
Offline
Зарегистрирован: 11.06.2018

на самом деле в 2 раза меньше так как 2 резистора включены последовательно, а это 60кОм

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018

Верно, я просто схему не посмотрел. Тогда ~800мВт.

Хотя не верно! Первый вариант  1,6Вт на каждый резистор т.к. считается для каждого в отдельности.

Anefist
Offline
Зарегистрирован: 11.06.2018

И вопрос был почему резисторы мощностью 0.25Вт не нагреваются при рассеивании на них мощности около ~400мВт на каждом...

b612
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2017

Только что удосужился поглядеть видео.

Там, судя по размеру стоят резюки не 0.25, а 0.5 вт

тут есть размеры резюков http://paseka24.ru/node/279

Значит они работают в пределах номинальной мощности. 2 х 0.5 = 1 вт, а выделяется на них вместе взятых 0.8

Номинал и размеры резюков рассчитывают так, что при номинальной мощности в нормальных условиях их температура поднимается на десяток градусов.

Вопрос бы полностью решился если померить реальную температуру маленьких резюков, но это не так просто.

 

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018
Anefist
Для более точного расчета нужно учитывать падение напряжения диодного моста и оптопары. Данная формала для последовательно соеденееных сопротевлений включеных в цепь 220 Вольт. Можно еще посчитать так P=I^2*R тогда будет более точно. А поскольку документации нету на использованные в схеме детали то нужно считать по максимальному. Ели для приведенного тока P=0.005^2*30000 = 0.75Вт на каждое сопротивление. 
forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Резисторы стоят именно 0.25 ВАТТ других у меня нет (видео я делал). Нагрева нет. То есть если отключить 220 (что бы током не ударило) и сразу попробовать пальцами, то температура у них такая же как и у всей остальной схемы, то есть комнатная, то есть без нагрева.

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018

forfrends

Значит ток оптопары меньше расчетного.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

значит что-то в этой схеме не верно собрано,

может номинал резисторов не 30к, а  300к 

b612
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2017

0,25-ые согласно таблице 6.5мм вдлинну. судя по макетке, где расстояния между дырками 2.5мм, так оно и есть.

А сопротивление этих резюков мультиметром пробовали мерить ?

Anefist
Offline
Зарегистрирован: 11.06.2018

Автор не указывал ток в цепи если что, 5мА это из документации на оптопару и реальный ток может быть меньше.

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018

Anefist

Вот и я о том же.

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Проверить ток немного сложно. Резисторы стоят сопротивлением по 33 кОм.

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018

forfrends

У 33 кОм. три оранжевые полосы. Вопрос почему на видео этого не видно?

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Там резисторы с 5-ю полосками а не 4-мя

маркировка: Оранжевый - Оранжевый - Черный - Красный - Коричневый

Efim
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2018

Чудеса, но в любом случае при таких токах нужно не менее 1W применять.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

forfrends пишет:

Там резисторы с 5-ю полосками а не 4-мя

маркировка: Оранжевый - Оранжевый - Черный - Красный - Коричневый

Та померяйте их тестером, это самое надежное.

P/S С чудесами соглашусь, на 82кОм набираю из четырех 1206 по 82К (2пар, 2посл) и они теплые.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

forfrends пишет:

Там резисторы с 5-ю полосками а не 4-мя

маркировка: Оранжевый - Оранжевый - Черный - Красный - Коричневый

если прочитань наоборот, там похоже 120к , первый-последний оранжевый вызывает сомнения, что оранжевый

либо там все-таки 330К

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

Я уже написал выше. Резисторы там стоят на 33 кОм. Проверил. Если не верите - сделаю фото.

b612
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2017

Вас просто получилась установка по получению холодного тока, вот и не греется )

Фото как замеряете тестером а лучше видео, чтобы без подвоха ))

и плату с обоих сторон и на просвет

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

forfrends пишет:

Я уже написал выше. Резисторы там стоят на 33 кОм. Проверил. Если не верите - сделаю фото.

вот соедините только эти 2 резистора последовательно и в розетку

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

По 30- летнему опыту докладываю. 75 килоом млт 0,5 ватта, светодиод в подсветке выключателя греется радусов до сорока. За это время его не узнать- краска облезла.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

bizzon пишет:

По 30- летнему опыту докладываю. 75 килоом млт 0,5 ватта, светодиод в подсветке выключателя греется радусов до сорока. За это время его не узнать- краска облезла.

При 40 градусах краска не облазит.

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Это вы ему расскажите :)

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Рассказывать про краску или про 40 градусов?

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

andriano пишет:

bizzon пишет:

По 30- летнему опыту докладываю. 75 килоом млт 0,5 ватта, светодиод в подсветке выключателя греется радусов до сорока. За это время его не узнать- краска облезла.

При 40 градусах краска не облазит.

за 30 лет может.

b612
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2017

он градусы температурные перепутал с процентными ))

drova326
Offline
Зарегистрирован: 15.09.2018

Вышеприведенные формулы для расчета тепловыделения верны, как и утверждения, что резисторы должны быть 1-2Вт. Вы просто одну деталь упускаете, а именно то, что детектор нуля и ключ на симисторе соеденены параллельно, поэтому при режиме "лампа горит во всю силу" лишь малое напряжение падает на резисторах детектора нуля, львиная часть энергии уходит на нагрев лампы накаливания.

Другими словами по цепи "220-детектор" ток бежит до открытия симистра, а после ток бежит по цепи "220-симистор-лампа", и чем ярче горит лампа, тем холоднее ваши резюки. 

Топикстартер, попробуй накрутить условия, когда лампа совсем не горит и неприятно удивишься как разогреются твои 0.5W резюки)

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

drova326 пишет:

Вышеприведенные формулы для расчета тепловыделения верны, как и утверждения, что резисторы должны быть 1-2Вт. Вы просто одну деталь упускаете, а именно то, что детектор нуля и ключ на симисторе соеденены параллельно, поэтому при режиме "лампа горит во всю силу" лишь малое напряжение падает на резисторах детектора нуля, львиная часть энергии уходит на нагрев лампы накаливания.

Другими словами по цепи "220-детектор" ток бежит до открытия симистра, а после ток бежит по цепи "220-симистор-лампа", и чем ярче горит лампа, тем холоднее ваши резюки. 

Топикстартер, попробуй накрутить условия, когда лампа совсем не горит и неприятно удивишься как разогреются твои 0.5W резюки)

Ошибаетесь, детектор нуля подключен напрямую в сеть. Иначе он перестанет работать, при снижении напряжения. У меня восьмиканальный диммер, а детектор "0" - один. Стоят два резистора по 50 кОм. Греются, но незначительно. Вся конструкция в термоусадке, на ощупь-градусов 30.

drova326
Offline
Зарегистрирован: 15.09.2018

svm пишет:

Ошибаетесь, детектор нуля подключен напрямую в сеть. Иначе он перестанет работать, при снижении напряжения.

Бред. То, что детектор 0 должен быть обязательно подключен напряму в сеть можете рассказывать братьям-китайцам и другим производителям умных выключателей на МК, которые делают прекрасно работающие диммеры именно в разрыв цепи, вместо настенного выключателя, а как известно в стенах квартир только такое соединение штатно и возможно. У нити накала лампочки сопротивление от нескольки десятков ом, до нескольких сотен, а далее у вас идут резисторы в 50кОм, каждый из которых в сотню и более раз больше сопротивления этой самой нити, а значит сопротивлением лампочки можно вообще принебречь в вопросе детекции 0. А из этого следует, что детектор 0 будет одинаково хорошо работать хоть при подключении напрямую в сеть 220, хоть последовательно с лампой накала. Единственно, во втором случае при перегорании или выкручивании лампочки детектор перестанет работать, т.к. цепь окажется разорваной, но это даже на руку - в подобных случаях детектор 0 перестаёт в холостую расходовать энергию, превращая ее в тепло. В случае с подключением напрямую детектор всегда будет иметь "холостой ход" и крутить счетчик

svm пишет:

Стоят два резистора по 50 кОм. Греются, но незначительно. Вся конструкция в термоусадке, на ощупь-градусов 30. 

То, что у вас вся конструкция в термоусадке и греется на ощупь лишь градусов 30 еще ни о чем не говорит. Ибо при двух 50кОм резюках тепла на них рассеивается не так много, а если у вас всё это еще и в термоусадке, то тепло рассеивается по всей конструкции, отсюда и 30 градусов! 

У меня сейчас под рукой только что спаяный двухканальный диммер на симисторе, подключенный в разрыв в цепь с лампочкой. Детектор нуля на двух 47кОм  одноватовых резисторах. Когда в тестовой прошивке МК выставляю режим "открыть симмистор сразу после синхроимпульса нуля", т.е. лампочка горит в полную силу, то резисторы ВООБЩЕ холодные, вообще не греются, от слова совсем, хоть 0,25w ставь или SMD. Потому что львиная часть энергии идёт на накал спирали лампы. Если в прошивке МК выставить режим, когда симистор вообще не открывается (лампочка вообще не горит), то резисторы начинают греться. В этом режиме ток через лампочку идет на детектор. Этого тока не хватает, чтобы раскалить нить, лампочка то 60-80W, но зато хватает, чтобы разогреть резисторы. Конечено пальцы при этом не обжигает, но чувствуется, что очень горячие.

Ради интереса даже схему смоделировал в Proteus, осцилограф которого лишь подтверждает мои слова - до открытия симистра сеть 220 работает на нагрев цепи детектора 0, после открытия симистра сеть 220 работает на нагрев нити накала лампы

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Пока что это только слова, хотелось бы схему, как вы сумели подключить детектор последовательно с лампой и лампа при этом работает.

dimax
dimax аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.12.2013

bwn, мы ж совсем недавно обсуждали аналогичный вопрос. Вот схема промышленного д/у выключателя.

Около 2х вольт оседает на симисторе + даже на полной мощности он открывается не сразу, а где-то через 3мс после прохода через ноль.  За это время конденсатор легко успевает накопить энергию для питания М.К. 

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

dimax пишет:

bwn, мы ж совсем недавно обсуждали аналогичный вопрос. Вот схема промышленного д/у выключателя.

Около 2х вольт оседает на симисторе + даже на полной мощности он открывается не сразу, а где-то через 3мс после прохода через ноль.  За это время конденсатор легко успевает накопить энергию для питания М.К. 

С этой схемой понятно, но в #32 описывается нечто иное, либо слишком сумбурно. По крайней мере я, увидел там обычный резисторно-оптопарный детектор, все иное состоит явно не из двух 47К резисторов. ИМХО.

dimax
dimax аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.12.2013

bwn пишет:

С этой схемой понятно, но в #32 описывается нечто иное, либо слишком сумбурно.

Это да,  товарищ  drova326 конечно неправ, нужно сразу было выложить пример схемы. Обсуждать тонкости работы элементов схемы без самой схемы невозможно.

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

dimax пишет:

Это да,  товарищ  drova326 конечно неправ, нужно сразу было выложить пример схемы. Обсуждать тонкости работы элементов схемы без самой схемы невозможно.

В первом посте ТС спрашивал про конкретную схему, показанную в видеоролике.

drova326
Offline
Зарегистрирован: 15.09.2018

svm пишет:

В первом посте ТС спрашивал про конкретную схему, показанную в видеоролике.

Суть вопроса почему в наблюдении у ТС резисторы не нагрелись, хотя в схеме указывают брать резисторы на 1-2Вт. Я объяснил. Моё объяснение если упростить до нельзя звучит так: потому что когда лампа горит на максимум детектор нуля крадёт мало энергии, "подбирая те крохи, что ему достаются до включения симистра", а когда лампа горит на минимум или не горит вовсе - детектор нуля крадёт много энергии, так много, что греются резисторы. Так понятнее?

А схему я не выкладывал, потому как она такая же, как в видео, только с учетом, что она будет включена в разрыв, вместо выключателя настенного

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

drova326 пишет:

svm пишет:

В первом посте ТС спрашивал про конкретную схему, показанную в видеоролике.

Суть вопроса почему в наблюдении у ТС резисторы не нагрелись, хотя в схеме указывают брать резисторы на 1-2Вт. Я объяснил. Моё объяснение если упростить до нельзя звучит так: потому что когда лампа горит на максимум детектор нуля крадёт мало энергии, "подбирая те крохи, что ему достаются до включения симистра", а когда лампа горит на минимум или не горит вовсе - детектор нуля крадёт много энергии, так много, что греются резисторы. Так понятнее?

В схеме первого поста детектор включен параллельно нагрузке, а значит всегда расходует одинаковую мощность. Включить его последовательно невозможно. Ваше объяснение имеет право на жизнь в других случаях, но никак не применительно к схеме из видео. 
Я ведь просил привести вашу схему, чтобы снять противоречия.

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

drova326, от того включена лампочка или нет, на детектор "0" это никак не влияет. Так как детектор на прямую, всегда, подключен к сети. То есть, грубо говоря, мощность сети накладывается на детектор постоянно и не зависит от того включена где-то лампочка или нет. 

Одна большая просьба: в дальнейшем либо приводите схемы, в подтверждение ваших слов, либо говорите о схеме из видео. А то вы суда приплели последовательное соединение. А тема не об этом

drova326
Offline
Зарегистрирован: 15.09.2018

forfrends пишет:

drova326, от того включена лампочка или нет, на детектор "0" это никак не влияет. Так как детектор на прямую, всегда, подключен к сети. То есть, грубо говоря, мощность сети накладывается на детектор постоянно и не зависит от того включена где-то лампочка или нет. 

Одна большая просьба: в дальнейшем либо приводите схемы, в подтверждение ваших слов, либо говорите о схеме из видео. А то вы суда приплели последовательное соединение. А тема не об этом

Выходит у одних резисторы в детекторе нуля греются, а у ТС "нагрева нет", и объяснимо это мистикой, или везением ТС

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Схемы похоже не будет.(((((

drova326
Offline
Зарегистрирован: 15.09.2018

bwn пишет:

Схемы похоже не будет.(((((

Какой прок от схемы - я и так вам скажу... В моём случае и детектор 0, и симистор, и импульсник питающий оптопары и МК действительно включены в разрыв выключателя, всё работает, и взаимосвязь между разогревом резюков детектора и яркостью лампы действительно как я описал выше. Пересмотрел схему ТС - там и вправду детектор нуля соединен параллельно с сетью, а значит тепловыделение = CONST, а утверждение ТС что не греется остаётся расценивать, как субъектиивное) Палец не обжигает, значит не греется)

forfrends
Offline
Зарегистрирован: 24.02.2015

drova326, вот в том то и дело, вы берете свою схему, в корне отчиющуюся от той что в видео.

Не "греется" это означает именно нет нагрева, вообще. Палец прикладывал (сразу после отключения от 220 :) ). Тепрература резисторов осталась той же, как и до вклюмения прибора, то есть комнатной. Я потому и создал тему: по всем расчетам нагрев должен быть (так как я использовал резисторы 0.25 Вт а не 1-2 Вт).

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

forfrends пишет:

Не "греется" это означает именно нет нагрева, вообще. Палец прикладывал (сразу после отключения от 220 :) ). Тепрература резисторов осталась той же, как и до вклюмения прибора, то есть комнатной. Я потому и создал тему: по всем расчетам нагрев должен быть (так как я использовал резисторы 0.25 Вт а не 1-2 Вт).

Совсем не греться- не может. Но если это так, то несколько вариантов:

1 в обрыве один или несколько диодов моста

2 в обрыве (сгорели) один или оба свето дида оптопары

3 Непропай .

Другого не дано. Закон Ома суров, но справедлив.

kalapanga
Offline
Зарегистрирован: 23.10.2016

forfrends пишет:

по всем расчетам нагрев должен быть (так как я использовал резисторы 0.25 Вт а не 1-2 Вт).

Ну и заключение! Выделяемое количество теплоты вовсе не зависит от номинальной мощности резистора. Оно будет одинаково. Ватты резистора означают только, что одному от этого количества теплоты ничего не будет, а другому может и поплохеть. Какова при этом будет температура поверхности резистора зависит от теплопроводности и толщины оболочки резистора и характеристик окружающей среды.

Более мощные резисторы в таких цепях ставят потому, что у них обычно допустимое напряжение больше. 

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

kalapanga пишет:

Более мощные резисторы в таких цепях ставят потому, что у них обычно допустимое напряжение больше. 

Пардон - не напряжение, а мощность. Если мощность резистора позволяет , то ему безразлично какое будет напряжение. Так если я воткну в сеть 220 В сопротивление 100 МОм, мощностью 0,0125 Вт, ему явно не поплохеет, а если 1 Ом 200000 Вт? Поплохеет сети.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

svm пишет:

kalapanga пишет:

Более мощные резисторы в таких цепях ставят потому, что у них обычно допустимое напряжение больше. 

Пардон - не напряжение, а мощность. Если мощность резистора позволяет , то ему безразлично какое будет напряжение. Так если я воткну в сеть 220 В сопротивление 100 МОм, мощностью 0,0125 Вт, ему явно не поплохеет, а если 1 Ом 200000 Вт? Поплохеет сети.

именно напряжение и не иначе

kalapanga пишет:

 что у них обычно допустимое напряжение больше. 

чем с меньшей мощьностью рассеивания

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

svm пишет:

kalapanga пишет:

Более мощные резисторы в таких цепях ставят потому, что у них обычно допустимое напряжение больше. 

Пардон - не напряжение, а мощность. Если мощность резистора позволяет , то ему безразлично какое будет напряжение. Так если я воткну в сеть 220 В сопротивление 100 МОм, мощностью 0,0125 Вт, ему явно не поплохеет, а если 1 Ом 200000 Вт? Поплохеет сети.

Раньше тоже так думал, но судя по кучке прочитанных публикаций, рабочее и максимальное напряжение в даташите не фигура речи, а конкретное зло. Углеродистые резисторы начинают деградировать при повышенных напряжениях (хоть и на минимальной мощности), увеличивая свое сопротивление, со всеми вытекающими. Опыты проводить не стал, но рекомендаций придерживаюсь. ИМХО.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

вот самое первое, что нагуглилось по этому вопросу

UPD  причем ее амплитудное (для гармонического) или максимальное (для аналогового) сигнала.