rezystor katodowy a jego moc

[RajmundKuchno]

Witam wszystkich serdecznie.
Chciałbym zbudować wzmacniacz wg projektu A. Tatusia AVT5327. Moje pytanie dotyczy rezystora katodowego o wartości 750Ohm. Autor opracowania sugeruje zastosowanie rezystora o mocy 25W. Przy założeniu, że przez rezystor przepływa prąd anodowy o wartości 60mA, a spadek napięcia na nim wynosi 50V, to na rezystorze wydzieli się moc 3W. Czy w tym wypadku nie wystarczyłby rezystor o mocy 5W? Czy jest tu jakiś "ukryty myk", przez który ów opornik musi być o tak dużej mocy? W załączniku przesyłam pdf z projektem. Z góry dziękuję za odpowiedź.

[Pixel]

Aby nie ma błędu na schemacie...? Porównaj ze zdjęciem płytki.

[RajmundKuchno]

Na zdjęciu płytki nie ma zamontowanych tych rezystorów, ale kiedy popatrzysz na rozkład elementów na płytce zasilacza, to widać miejsce na te rezystory. Na zdjęciu zmontowanego wzmacniacza widać te rezystory przykręcone do radiatora.

[Einherjer]

Na zdjęciu płytki nie ma zamontowanych tych rezystorów, ale kiedy popatrzysz na rozkład elementów na płytce zasilacza, to widać miejsce na te rezystory. Na zdjęciu zmontowanego wzmacniacza widać te rezystory przykręcone do radiatora.

No właśnie, autor postanowił zastosować rezystory w obudowie TO-220 przykręcanej do radiatora, a te mają moc maksymalną >20W, nigdy nie widziałem mniejszej.

[RajmundKuchno]

Zgadza się, ale moje pytanie brzmi: czy taki musi być? Czy nie można delikatnie zmodyfikowac mechaniki i użyć rezystora o mniejszej mocy? Z moich wyliczen wynika, że na tym oporniku wydzieli się 3W ciepła.

[Einherjer]

Zgadza się, ale moje pytanie brzmi: czy taki musi być? Czy nie można delikatnie zmodyfikowac mechaniki i użyć rezystora o mniejszej mocy? Z moich wyliczen wynika, że na tym oporniku wydzieli się 3W ciepła.

Jak dasz radę tam upchnąć rezystor 5W to czemu nie

[RajmundKuchno]

Dziękuję za odpowiedzi. Jeśli mój tok rozumowania co do obliczenia mocy wydzielanej na tym rezystorze jest prawidłowy, to moje wątpliwości zostały rozwiane i postaram się zamontować rezystor 5-watowy.

[k4be]

Przypuszczalnie geneza tego doboru komponentów jest typowa dla różnych "voodoo" w projektach technicznych. Ktoś kiedyś gdzieś użył rezystora o większej mocy (co po części pasuje do dwóch połączonych równolegle podobnych lamp - ale wtedy napięcie wstępnej polaryzacji siatki by wyszło bardziej ujemne i prąd anodowy byłby sporo mniejszy od dwukrotności, więc może to nie być właściwy tok myślowy). Projekt osiągnął sukces, więc inni potem to rozwiązanie kopiują tak długo, aż stanie się ono standardem. Potem kogokolwiek obeznanego w temacie, więc i zaznajomionego z tymi projektami, by nie zapytać, to można usłyszeć odpowiedź "bo wszyscy tak robią od dawna i działa".
Zacytuję fragment opisu innego projektu opublikowanego przez to samo wydawnictwo.

Rezystor R3 jest w bardzo ważnym elementem wzmacniacza. Jak pokazuje praktyka, musi być bardzo dobrej jakości, wytrzymywać spore obciążenie termiczne. Nie nadają się do tego zwykłe ceramiczne „kostki”, które stosunkowo łatwo uszkadzają się w tych warunkach pracy, a jakakolwiek awaria układu polaryzacji może doprowadzić do przykrych konsekwencji.

Brak tutaj informacji, jakie to konkretne warunki pracy (jest to rezystor katodowy układu automatycznej polaryzacji lampy stopnia pracującego w klasie A, więc przepływający prąd będzie z grubsza stały, nie będzie żadnych udarów, nawet przy włączaniu zasilania). Spore obciążenie termiczne jest chyba determinowane dopuszczalną mocą strat rezystora, i nie spodziewałbym się, że jego producent będzie tutaj kłamał. Autor nie wskazał również, czym konkretnie są ceramiczne „kostki”, choć tutaj można się tego domyślić. Nie wiadomo też, jakie to przykre konsekwencje - uszkodzony "na przerwę" rezystor spowoduje zatkanie lampy dużym ujemnym napięciem na siatce i zanik prądu anodowego. Rezystor przegrzany (dlaczego?) może zwiększyć swoją rezystancję, i wówczas prąd anodowy też spadnie. Teoretycznie groźne mogłoby być zwarcie tego rezystora, ale z podobnym uszkodzeniem w mojej praktyce się nie spotkałem. Zwarcie kondensatora elektrolitycznego włączonego równolegle z owym rezystorem byłoby bardzo niekorzystne, ale to też jest raczej niespotykana usterka, a przed skutkami powinien ochronić zwykły, niedoceniany bezpiecznik topikowy.
Sugeruję tutaj zatem, że, pisząc podobne ogólniki, autor projektu nie był świadomy charakteru zjawisk, jakie teoretycznie mogłyby w tym obwodzie wystąpić, i tylko powielił informacje napotkane gdzie indziej.

[Einherjer]

Nie wiem jakie przykre doświadczenia traxman miał z ceramicznymi rezystorami i na ile to prawdopodobna usterka, ale o brak wiedzy technicznej i bezmyślne powielanie innych rozwiązań to akurat ostatnie rzeczy, o które bym go podejrzewał.

[nkas]

Nie wiem jakie przykre doświadczenia traxman miał z ceramicznymi rezystorami i na ile to prawdopodobna usterka, ale o brak wiedzy technicznej i bezmyślne powielanie innych rozwiązań to akurat ostatnie rzeczy, o które bym go podejrzewał.

Po prostu autor mial na uwadze do jak szerokiego grona odbiorcow jest kierowany projekt

[Marek7HBV]

Czy moc tracona 3 watów na rezystorze 5 watów to dużo,czy mało?Dla niedoświadczonego konstruktora/wykonywacza układu może stać się dużym problemem i dlatego rozwiązanie z rezystorem większej mocy,oddalonym od reszty elektroniki jest rozsądniejsze.Te 3 waty to niby niewiele,lecz mogą wypalić ścieżki druku jeżeli nie zastosujemy dystansu i pogrubień połączeń.No chyba że układ jest na sprzedaż-bez gwarancji .

[AZ12]

Witam

Brak tutaj informacji, jakie to konkretne warunki pracy (jest to rezystor katodowy układu automatycznej polaryzacji lampy stopnia pracującego w klasie A, więc przepływający prąd będzie z grubsza stały, nie będzie żadnych udarów, nawet przy włączaniu zasilania). Spore obciążenie termiczne jest chyba determinowane dopuszczalną mocą strat rezystora, i nie spodziewałbym się, że jego producent będzie tutaj kłamał. Autor nie wskazał również, czym konkretnie są ceramiczne „kostki”, choć tutaj można się tego domyślić. Nie wiadomo też, jakie to przykre konsekwencje - uszkodzony "na przerwę" rezystor spowoduje zatkanie lampy dużym ujemnym napięciem na siatce i zanik prądu anodowego. Rezystor przegrzany (dlaczego?) może zwiększyć swoją rezystancję, i wówczas prąd anodowy też spadnie. Teoretycznie groźne mogłoby być zwarcie tego rezystora, ale z podobnym uszkodzeniem w mojej praktyce się nie spotkałem. Zwarcie kondensatora elektrolitycznego włączonego równolegle z owym rezystorem byłoby bardzo niekorzystne, ale to też jest raczej niespotykana usterka, a przed skutkami powinien ochronić zwykły, niedoceniany bezpiecznik topikowy.

Generalnie przepalenie się rezystora katodowego, czy rezystora siatki drugiej w wzmacniaczu opartym na pentodzie ma za zadanie uchronić drogie transformatory przed uszkodzeniem związanym z przeciążeniem prądowym zanim zadziała bezpiecznik topikowy, szczególnie w transformatorach głośnikowych stopni końcowych klasy A gdzie stosuje się większą gęstość prądu w uzwojeniu pierwotnym. Może tak się stać np: w wyniku zwarcia siatki pierwszej do katody lub siatki trzeciej, która połączona jest zwykle z katodą do anody.

Nie wiem jakie przykre doświadczenia traxman miał z ceramicznymi rezystorami i na ile to prawdopodobna usterka, ale o brak wiedzy technicznej i bezmyślne powielanie innych rozwiązań to akurat ostatnie rzeczy, o które bym go podejrzewał.

W przypadku tanich rezystorów drutowych 5W dostępnych w przysłowiowym sklepie za rogiem zdarzają się przerwy. Wystarczy kupować elementy lepszej jakości.

Czy moc tracona 3 watów na rezystorze 5 watów to dużo,czy mało?Dla niedoświadczonego konstruktora/wykonywacza układu może stać się dużym problemem i dlatego rozwiązanie z rezystorem większej mocy,oddalonym od reszty elektroniki jest rozsądniejsze.Te 3 waty to niby niewiele,lecz mogą wypalić ścieżki druku jeżeli nie zastosujemy dystansu i pogrubień połączeń.No chyba że układ jest na sprzedaż-bez gwarancji .

Oczywiście, temperatura pracy rezystora obciążonego taką mocą może przekraczać 200 stopni C. W takim przypadku można zastosować dwa połączone ze sobą rezystory metalizowane 2W.

[k4be]

[…] mogą wypalić ścieżki druku jeżeli nie zastosujemy dystansu i pogrubień połączeń.

Moim zdaniem temperatura obudowy rezystora obciążonego swoją mocą nominalną wynika głównie z rezystancji termicznej elementu. Producent uzyskuje jakąś konkretną stosując odpowiedni materiał i rozmiary obudowy komponentu. Faktem jednak jest, że specyficzny (być może nieumiejętny) montaż takiego elementu może tę rezystancję podnieść, lub też narazić na działanie temperatury inne części składowe, które mogą być na to nieodporne. Celowe byłoby zajrzenie do noty katalogowej producenta rezystora, i ocenę parametrów termicznych. Niekiedy stosuje się też radiatory czy inne formy chłodzenia, na przykład poprzez nóżki rezystora wlutowane w tuleje metalowe (widywało się to często na przykład w japońskich telewizorach i monitorach). Dzięki temu samo ciało komponentu jest oddalone od płytki drukowanej, a doprowadzenia oddają ciepło skuteczniej i przenoszą go mniej na pola lutownicze.

Generalnie przepalenie się rezystora katodowego, czy rezystora siatki drugiej w wzmacniaczu opartym na pentodzie ma za zadanie uchronić drogie transformatory przed uszkodzeniem związanym z przeciążeniem prądowym zanim zadziała bezpiecznik topikowy, szczególnie w transformatorach głośnikowych stopni końcowych klasy A gdzie stosuje się większą gęstość prądu w uzwojeniu pierwotnym. Może tak się stać np: w wyniku zwarcia siatki pierwszej do katody lub siatki trzeciej do anody.

Jeśli chodzi o siatkę ekranującą, to jest to całkowicie słuszne. Jednak w tym przypadku mamy triodę i rezystor katodowy, gdzie przerwanie obwodu jedynie zatka lampę. Nie rozumiem też, dlaczego podobne uszkodzenie w stopniu z pentodą miałoby zadziałać odwrotnie, czyli prąd anodowy zwiększyć?

[AZ12]

Witam ponownie

Małe sprostowanie, przerwanie rezystora katodowego we wzmacniaczu w oparciu o pentodę również spowoduje spadek prądu anodowego do zera.

Nie rozumiem też, dlaczego podobne uszkodzenie w stopniu z pentodą miałoby zadziałać odwrotnie, czyli prąd anodowy zwiększyć?

We wzmacniaczach przeciwsobnych pracujących bliżej klasy B nie występują te rezystory, jest stosowana polaryzacja sztywna.

[k4be]

Tak właśnie zrobiłem w swoim projekcie wzmacniacza - polaryzacja stała z zasilacza napięcia ujemnego. Jednak w cytowanej wiadomości pojawiła się wyraźna informacja o rezystorach katodowych [poprawka - pojawiło się sprostowanie]
Swoją drogą, po dłuższym przemyśleniu jednak nie wydaje mi się, że utrata ciągłości rezystora zasilającego siatkę ekranującą spowoduje wzrost prądu anodowego. Powinno być wręcz przeciwnie! Natomiast mechanizm odwrotny zdecydowanie wystąpi - zanik napięcia anodowego (z dowolnego powodu) spowoduje znaczny wzrost prądu siatki ekranującej, co może uszkodzić samą lampę. Z tego powodu zalecane wręcz było stosowanie w obwodzie tej siatki rezystorów bezpiecznikowych.
W układach przeciwsobnych zanik prądu anodowego jednej z lamp może spowodować nasycenie rdzenia transformatora głośnikowego, co jest zjawiskiem niekorzystnym. Ale nie wydaje mi się, aby miało to trwale mu zaszkodzić (nie znam fizyki stosowanych czasem materiałów anizotropowych).