Gráfica para el cálculo de potencia

[antoniopa]

Hola, adjunto envio un documento con dos gráficas de la potencia y energía disipada en una resistencia del típico circuito RC "apagachispas" que se suele colocar en los contactos de relés con cuando comandan cargas inductivas.
La explico:
- La gráfica de abajo representa la función de laPotencia instantanea, p(t), disipada por la resistencia en el momento de abrir los contactos del relé. instante t=9.995.
- La de arriba representa la integral de la de abajo, osea, la energía disipada durante el periodo que representa.
Las gráficas las obtuve con Pspice.

Lo que quiero es saber la potencia que disipa la resistencia para comprar la adecuada en el circuito.
Segun creo y si no estoy equivocado, la potencia seria el valor máximo que alcanza la energía, g´rafica de arriba, entre el tiempo en que la función p(t) existe, gráfica de abajo:
osea:
Pmed=8mJ/5ms=1.6W

Lo he hecho bien? no se si tendria que dividir entre un segundo completo, pues 1W=1J/1s, creo que no, pero me lio un poco, alguien puede corroborar???
Gracias

 

[Eduardo]

La gráfica superior es la energía disipada en función del tiempo. Si querés saber cual es la potencia promedio disipada necesitás conocer el número de conmutaciones por segundo,


Según la gráfica, en una conmutación se disipan 8 mJ , si ocurriesen 100 conmutaciones por segundo, entonces estaría disipando 0.008*100 = 0.8W

Si fueran 50 --> 0.4W y si fueran 1000 --> 8W etc etc etc

 

[antoniopa]

Bien Eduardo, por ahí ivan mis dudas.
Intuitivamente me imaginaba que lo que comentas es lo correcto, en mi caso solo existe una conmutación cada 15 segundos.

El caso es que existe la ecuación Según la fisica Pmed=W/At. lease A incremento y w trabajo(osea energía), y esto me hace dudar de tu planteamiento, si es como indicas la ptenecia disipada será 8mw.

Saludos!!!!

 

[Eduardo]

Bien Eduardo, por ahí ivan mis dudas.
Intuitivamente me imaginaba que lo que comentas es lo correcto, en mi caso solo existe una conmutación cada 15 segundos.

El caso es que existe la ecuación Según la fisica Pmed=W/At. lease A incremento y w trabajo(osea energía), y esto me hace dudar de tu planteamiento, si es como indicas la ptenecia disipada será 8mw.

Tu deltaT son 15" ==> Pmed = W/At = 8/15 = 0.53mW


Por un lado la potencia media disipada por esa resistencia es una miseria (0.53mW), y no tiene nada de raro desde el momento que el ciclo de trabajo de la resistencia es bajísimo ( duty = 100* 5ms/15 = 0.033%)
Eso significa que con una vulgar resistencia de 1/4W estarías recontra sobrado.


Pero hay más factores a tener en cuenta cuando se tiene un régimen impulsivo como este.
Porque si bien una resistencia puede manejar sin problemas potencias instantáneas altas durante períodos cortos mientras el promedio se mantenga por debajo de su valor nominal, hay un límite. Porque debido a la conductividad térmica del material, si la potencia instantánea es muy alta se forman puntos calientes que la destruyen.

Normalmente en resistencias comunes este límite no se especifica porque no son para usar de esa forma, pero cuando son elementos diseñados para esas aplicaciones, se lo dá en forma de Watts durante x tiempo o I2t (léase I cuadrado t)

En este aspecto, con un pico de 20W durante pocos milisegundos estás lejos de este límite.


Otro factor que también importa es la tensión en extremos de la resistencia.
Las resistencias comunes de carbón protestan con tensiones superiores 100--300V (dependiendo si es de 1/4W..1W) , en cuyo caso tendrías que usar una acorde a la tensión o meter varias en serie.

 

[antoniopa]

Me parace que el hilo que hemos iniciado es extremadamente interesante, ¿No tendras información, domumento o alguna web, donde hable de ls tensiónes que soportan las resistencias y los picos máximos que aguantan? Seria un domumento muy valioso, por mi parte buscaré a ver que encuentro ....
Gracias. Saludos

 

[Eduardo]

Me parace que el hilo que hemos iniciado es extremadamente interesante, ¿No tendras información, domumento o alguna web, donde hable de ls tensiónes que soportan las resistencias y los picos máximos que aguantan? Seria un domumento muy valioso, por mi parte buscaré a ver que encuentro ....
Gracias. Saludos

Eso tenés que buscarlo en páginas de fabricantes ( google resistors company ), por ejemplo http://www.pacificresistor.com/type-a.htm .

Respecto al régimen con pulsos cortos, algo hay http://www.ohmite.com/cat/res_od_of_oa.pdf
(Fijate que la potencia instantánea puede ser mucho más grande que la nominal)