Conseils
La résistance de puissance est un composant qui a pour fonction de limiter le passage du courant qui la traverse. Pièce indispensable dans de très nombreux systèmes électriques, cette résistance assure le bon fonctionnement de nos appareils électroniques en transformant le « trop plein » de courant en chaleur. Avec Conrad, leader européen de l’électronique, vous êtes assurés de trouver les composants électroniques dont vous avez besoin.
En électronique, la résistance fait partie des composants passifs. Elle est utilisée pour réduire le flux de courant, pour adapter les niveaux de signaux, pour diviser les tensions, pour polariser les éléments actifs et pour terminer les lignes de transmission. Une résistance de puissance, quant à elle, est conçue et fabriquée de manière à pouvoir dissiper de grandes quantités de puissance sous forme de chaleur dans un boîtier compact.
Nous vous expliquons ici comment de telles résistances sont conçues et quels sont les critères d'achat.
La puissance dérivée d'une résistance peut être déterminée à l'aide de la première loi de Joule - puissance = tension x courant. En fonctionnement, elle est convertie en chaleur et augmente la température de la résistance jusqu'à ce que la chaleur dissipée compense la chaleur générée.
Les résistances de puissance ont généralement une capacité de charge d'au moins un watt. Fabriquées dans des matériaux à haute conductivité thermique, elles permettent une dissipation efficace de la chaleur, généralement grâce à des dissipateurs thermiques spéciaux. Certaines résistances de puissance nécessitent même un refroidissement forcé par air ou par liquide lorsqu'elles sont soumises à une charge maximale. Le point commun de toutes les résistances de puissance est la dissipation maximale de la chaleur dans un format aussi petit que possible.
Applications typiques des résistances de puissance
Les résistances de puissance sont nécessaires chaque fois que de grandes puissances doivent être converties en chaleur en toute sécurité. Elles sont utilisées comme dispositifs contrôlables de dissipation de puissance, dispositifs de protection et dispositifs simulant des charges réelles.
Freinage moteur
Dans les locomotives et les tramways, des résistances à haut rendement transforment l'énergie cinétique du véhicule en chaleur. En raison de l'énergie nécessaire à l'arrêt des véhicules lourds, les freins à disque classiques s'useraient trop rapidement. Les freins à résistance offrent ici une puissance de freinage contrôlée sans aucun frottement.
Bancs de charge
Les résistances de banc de charge servent à simuler une charge réelle en toute sécurité. Les domaines d'application typiques sont les tests de charge des générateurs, des turbines et des systèmes UPS à batterie.
Les bancs de charge résistifs offrent une valeur de résistance connue et réglable dans un boîtier compact.
Tout le contraire des charges réelles, qui peuvent être réparties sur une large plage, ont une valeur aléatoire et ne sont généralement pas exclusivement résistives, car elles ont souvent aussi une composante inductive ou capacitive.
Les bancs de charge à courant alternatif peuvent absorber et dissiper jusqu'à six mégawatts de puissance et sont équipés d'un système de refroidissement actif afin d'éviter tout dommage thermique.
Résistances de terre du point neutre
Les résistances de mise à la terre du point neutre sont des résistances de puissance pour la mise à la terre des générateurs connectés en Y. Elles servent à limiter le courant de défaut ainsi que les surtensions transitoires et permettent d'utiliser des relais de protection. Les résistances de mise à la terre en étoile existent pour des courants allant jusqu'à plusieurs kiloampères et sont souvent présentes dans les systèmes de distribution de courant alternatif à moyenne tension. En utilisant ces résistances, il est beaucoup plus facile de localiser un défaut de mise à la terre, car le nombre de points de défaut possibles est limité.
Quatre facteurs jouent un rôle majeur dans le choix des résistances de puissance : Le type de construction, la capacité de charge, la résistance et la tolérance.
Le type de construction dépend de l'utilisation prévue et du fait qu'il s'agisse d'une nouvelle construction électronique ou d'une pièce de rechange. Les formes les plus courantes sont les résistances à câblage axial ou radial, les résistances à connexion vissée ou enfichable et les résistances CMS.
La capacité de charge s'étend généralement de 1 à 2000 watts, le plus grand choix se situant aux valeurs 5, 20, 35, 50, 100 et 300 watts. Le choix des valeurs de résistance est tout aussi vaste. Alors que la valeur la plus faible est de 0,01 ohm, la plus grande est de 1 mégohm. L'éventail des tolérances est nettement moins large. La grande majorité des résistances de puissance proposées dans le commerce offrent une tolérance de 1 ou 5 pour cent.
Est-il possible d'équiper ultérieurement les résistances de puissance d'un dissipateur thermique ?
Cela ne pose aucun problème si la résistance possède une surface rectangulaire et plate. Les éléments de refroidissement appropriés sont par exemple les refroidisseurs de puce classiques en cuivre ou en aluminium, qui adhèrent solidement à la résistance grâce à leur surface adhésive conductrice de chaleur.
Existe-t-il une tension maximale pour les résistances de puissance ?
La plupart des résistances de puissance sont conçues pour une tension limite de 2000 ou 2500 volts. Les résistances dites tubulaires constituent une exception. Elles supportent parfois des tensions de plus de 3000 volts et font partie des résistances à fil. Elles servent principalement de résistance pour des simulations de charge, la charge pouvant atteindre plusieurs centaines de watts.