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Wissenswertes zu Hochlast-Widerstand

Was sind Hochlast-Widerstände?

Bei Hochlast-Widerstände handelt es sich um passive elektrische Bauelemente mit zweipoligem Anschluss. Sie sind hinsichtlich ihrer Konstruktion und Bauart darauf ausgelegt, selbst größere elektrische Verlustleistungen verarbeiten zu können, ohne dabei Schaden zu nehmen. Hochlast-Widerstände unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Belastbarkeit, die je nach Modell wenige Watt bis hin zu mehreren Kilowatt betragen kann.

Die Verwendungsmöglichkeiten und Einsatzbereiche dieser Leistungswiderstände sind vielfältig. Hochlast-Widerstände werden beispielsweise als Vorwiderstände zur Strombegrenzung, in Frequenzweichen, als Spannungs- und Stromteiler oder auch als Bremswiderstände für elektrische Maschinen und Fahrzeuge eingesetzt.

Welche Typen und Bauarten gibt es?

Hochlast-Widerstände gibt es in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauformen. Neben Typen in SMD-Bauform und axial oder radial bedrahteten Ausführungen für die konventionelle Durchsteckmontage (THT) sind Varianten mit Steck- oder Schraubanschlüssen gebräuchlich. Letztere kommen vor allem in höheren Leistungsbereichen zum Einsatz, um den entsprechend größeren Strömen gerecht zu werden.

Hochlast-Widerstände für den kleineren und mittleren Leistungsbereich besitzen meist einen zylindrischen oder rechteckigen, länglichen Keramikgrundkörper. Die Abfuhr der Verlustwärme erfolgt direkt über ihre Oberfläche durch passive oder aktive Luftzirkulation. Bei leistungsstärkeren Typen sitzt das eigentliche Widerstandselement auf einer gut wärmeleitfähigen metallischen Grundplatte. Durch die Befestigung auf einem Kühlkörper oder einer wärmeableitenden Oberfläche können sie entsprechend große Wärmemengen an die Umgebung abführen.

Das Widerstandsmaterial von Hochlast-Widerständen kann aus einem Draht beziehungsweise einer Drahtwicklung bestehen. Man spricht dann von Hochlast-Drahtwiderständen. Alternativ können sie als Metallschicht oder Metallkeramik ausgeführt sein.

Kaufkriterien für Hochlast-Widerstände – worauf kommt es an?

Wichtige Auswahlkriterien für den Kauf dieser Art von Widerstand sind generell die elektrischen Daten wie Widerstandswert, Belastbarkeit, zulässige Betriebsspannung und Toleranz. Daneben können weitere Charakteristika von Bedeutung sein. Für Anwendungen in der HF-Technik eignen sich beispielsweise Hochlast-Widerstände mit spulenförmig gewickeltem Widerstandsmaterial weniger, da sie störende Induktivitäten darstellen können. In Bereichen, in denen es verstärkt zu Vibrationen und Erschütterungen kommt, ist eine gute Schock- und Vibrationsbeständigkeit relevant. Je nachdem, welches Widerstandsmaterial verwendet wird, weisen Hochlast-Widerstände unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Langzeitalterung, Korrosionsfestigkeit und ihren Temperaturkoeffizienten auf. Hermetisch gekapselte Ausführungen bieten Vorteile, wenn ein Betrieb in korrosiver Atmosphäre oder bei hoher Luftfeuchtigkeit vorgesehen ist.

   

Unser Praxistipp: Wärmemanagement

Hochlast-Widerstände entwickeln Wärme und benötigen aus diesem Grund gute Kühlung. Wenn Sie ein neues Schaltungsdesign entwickeln, sollten Sie daher darauf achten, dass es nicht zu einem Wärmestau im Gehäuse kommt. Beachten Sie außerdem, dass der Widerstand in ausreichendem Abstand zu anderen, eher temperaturempfindlichen Bauteilen angebracht wird. Um die spezifizierte Belastbarkeit bei Widerständen zur Schraubbefestigung zu erreichen, ist es zudem wichtig, die Befestigung mithilfe alterungsbeständiger Wärmeleitpaste vorzunehmen.

   

FAQ – häufig gestellte Fragen zu Hochlast-Widerständen

Für welche Umgebungsbedingungen gilt die Nennbelastbarkeit bei Hochlast-Widerständen?

Im Allgemeinen wird die zulässige Verlustleistung bei 70 oder 90 °C spezifiziert. Liegt die zu erwartende Umgebungstemperatur darüber, reduziert sich entsprechend die zulässige Belastbarkeit. Im Datenblatt zum Widerstand finden sich hierzu Informationen zum dann notwendig werdenden Derating.

Können Hochlast-Widerstände kurzzeitig überlastet werden?

Hochlast-Widerstände sind relativ robuste Bauelemente. Sofern im Betrieb die zulässige Grenztemperatur eingehalten wird, verkraften die meisten Hochlast-Widerstände kurze Überlasten. Über die maximal zulässige Überlast, deren Dauer und die zu erwartende Widerstandsänderung gibt das Datenblatt Auskunft. Unzulässige Überlastungen führen zu dauerhaften Widerstandsänderungen.

 

Fazit: So kaufen Sie den geeigneten Hochlast-Widerstand

Für einfache Anwendungen und wenn die Baugröße eine eher untergeordnete Rolle spielt, eignen sich konventionell bedrahtete Hochlast-Widerstände in üblicher Bauform. Sie sind preiswert und können direkt in die Leiterplatte eingelötet werden. Platzsparender und vibrationsfester sind SMD-Bauformen, allerdings ist ihre Leistung nach oben hin begrenzt. Varianten mit Kühlfläche zur thermischen Ankopplung an Kühlkörper oder Gehäusebauteile integrieren hohe Belastbarkeiten in sehr kompakten Gehäusebauformen . Für HF-Anwendungen stehen besonders kapazitäts- und induktionsarme Hochlast-Widerstände zur Verfügung.

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