Watt - Leistung/Belastbarkeit von Widerständen [Archiv]

i_make_it

16.03.2018, 13:56

Metalloxid Widerstände kenn ich eigentlich nur von 1W und größer.
bei den kleinen Leistungsklassen üblicherweise Metallschicht oder die alten Kohleschicht.

Ein Weg wäre Labornetzteil ran.
Strom runter, Spannung rauf und (ziemlich) langsam Strom aufdrehen und dabei Temperatur messen.

Bsp.:
25mA, 5V = 1/8W
50mA, 5V = 1/4W
100mA, 5V = 1/2W
200mA, 5V = 1W

Dann halt die zu erwartende Erwärmung ausrechnen und mit den Messergebnissen vergleichen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromw%C3%A4rmegesetz

ARetobor

16.03.2018, 13:58

Ja,
nur geschätzt.(nach der Bauform).
Ohne gültiges Datenblatt bleibt nur Testen.

Gruß

HaWe

16.03.2018, 14:10

Metalloxid hat der Lieferant selber geschrieben, kann natürlich auch falsch sein.
Der fließende Strom ist aber ja nur vom Widerstand und der angelegten Spannung abhängig, nicht aber von der W-Leistungsklasse -

welche Spannung erzeugt also z.B. bei einem 1k Widerstand eine 37°C- oder 50°C-Erwärmung bei welcher Leistungsklasse, damit man die Leistungsklasse aus der Erwärmung ableiten kann?

ARetobor

16.03.2018, 14:47

HaWe

16.03.2018, 14:56

Hallo,
dass hängt auch von der Bauform und Montageart ab.

axiale Bauform
zB 0204
0207

Deine Widerstände sind vermute ich mal, Bauform axial mit Draht 0207.
Gruß

PS
Die Umgebungstemperatur und Gasbewegung (Luft) spielen auch noch mit.

axial ist ja klar, das sieht man ja, Umgebungstemperatur ist 20°C, Windstille, aber welche Maße heißen jetzt was?
Ist das mm Länge mal Breite?
Heißt also 0207 == 2mm x 7mm?

>>> meine haben die Größe 2mm x 6mm

ARetobor

16.03.2018, 15:22

Wie schon gesagt,
wenn kein Datenblatt da, bleibt nur der Vergleich mit anderen Herstellern für die Entscheidungsfindung.

http://media.internet11.de/PDF/550779.pdf

HaWe

16.03.2018, 15:31

Wie schon gesagt,
wenn kein Datenblatt da, bleibt nur der Vergleich mit anderen Herstellern für die Entscheidungsfindung.
http://media.internet11.de/PDF/550779.pdf

in deinem pdf da sehe ich aber nichts mit der Größe 2mm x 6mm ... :confused:

und wie ist das jetzt mit der Erwärmung bei wieviel V auf wieviel Grad für welche Leistungsklasse? :confused:

i_make_it

16.03.2018, 15:48

https://de.wikipedia.org/wiki/Widerstand_(Bauelement)
Die Bauform 0207 mit axialen Anschlüssen und einem Widerstandskörper von ca. 2,3 mm Durchmesser und 6 mm Länge ist die gängigste Bauform von bedrahteten Kleinleistungswiderständen für Leistungen bis zu 0,25 W (Kohleschichtwiderstände) bzw. 0,5 W (Metallschichtwiderstände). Weniger verbreitet sind bedrahtete Miniaturwiderstände der Bauform 0204 mit einem Widerstandskörper von ca. 1,5 mm Durchmesser und 3,2 mm Länge für maximale Leistungen zwischen 0,1 W und 0,25 W.

Demnach sind das Bauform 0207 und haben entweder 0,25W oder 0,5W aber nicht mehr.
Und Metalloxid sind sie in der Baugröße auch nicht, egal was der Lieferant geschrieben hat.

- - - Aktualisiert - - -

Erste Joulsche Gleichung.
Ich habe hier nicht mein Tabellenbuch dabei, deshalb kann ich es nicht ablesen (ich weis es nicht, ich weis nur wo es steht).
Aber es gibt glaube ich sogar online Rechner für Widerstandserwärmung.
Müsste man mal ein bischen suchen.

HaWe

16.03.2018, 16:12

ok, super, vielen Dank schon einmal für die Größen-Einschätzung!
welche Größe (mm LxB ) haben denn stattdessen 1W Widerstände üblicherweise?

Gerdchen

16.03.2018, 16:50

Metallschichtwiderstände haben ja im allgemeinen einen wesentlich geringeren Temperaturkoeffizienten als Kohleschichtwiderstände. Mal erwärmen und mit bekanntem Widerstand vergleichen, ob's auch Metall ist.

HaWe

16.03.2018, 17:36

Kohleschicht ist ja eher keine Option, sondern Metallschicht- oder Metalloxidschicht, aber zu wem oder was auch immer habe ich eh sowieso gar kein Vergleichsmaterial.

Gehen wir also mal von Metallschicht/Metalloxidschicht aus, dazu die 2 offenen Fragen:

- welche Größe (mm LxB ) haben 1W Metalloxidschicht-Widerstände üblicherweise?

- und wie ist das jetzt mit der Erwärmung bei wieviel V auf wieviel Grad für welche Leistungsklasse?

Gerdchen

16.03.2018, 17:46

HaWe

16.03.2018, 17:49

Die hier könnten vergleichbar sein. Auch die Abmessungen der 1W-Typen stimmen, sogar die Farbe. Im zugehörigen Datenblatt steht alles Wichtige.
https://www.reichelt.de/bis-1W-5-1-0-k-Ohm-820-k-Ohm/1W-1-0K/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=1765&GROUPID=6515&artnr=1W+1%2C0K&trstct=pol_0

hmmm-
Länge 6,5 mm
Ø 2,5 mm

da sind meine minimal kleiner, aber nicht so extrem (6x2mm) ... ob dieser kleine Unterschied ausreicht zur eindeutigen Identifizierung?

Gerdchen

16.03.2018, 17:54

Naja, mit den im Datenblatt angegebenen Toleranzen der Abmessungen bist Du fast im Rennen.

HaWe

16.03.2018, 18:19

Naja, mit den im Datenblatt angegebenen Toleranzen der Abmessungen bist Du fast im Rennen.

also doch nicht schlauer, heißt das also?

denn der Lieferant widerspricht sich ja:
In der Überschrift ist die Rede von 1W, und im Kleingedruckten von 0,25 W...!

Gerdchen

16.03.2018, 19:01

HaWe

16.03.2018, 19:18

Kohleschichtwiderstände sind hier bei gleichen Abmessungen tatsächlich nur bis 0.25 Watt angegeben.
https://www.reichelt.de/1-4W-5-1-0-k-Ohm-9-1-k-Ohm/1-4W-1-0K/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=1315&GROUPID=3065&artnr=1%2F4W+1%2C0K&trstct=pol_0

und auch denen gegenüber sind meine demnach kleiner...!

Um was handelt es sich also bei meinen?
ich habe 1W bestellt und bezahlt, aber die genannten kleinen Dinger bekommen -
haben sie nun 1W oder nicht,
denn wenn nicht, dann muss ich sie reklamieren!

Gerdchen

16.03.2018, 20:03

ich habe 1W bestellt und bezahlt, aber die genannten kleinen Dinger bekommen -
haben sie nun 1W oder nicht,
denn wenn nicht, dann muss ich sie reklamieren!

Jaja, die chinesischen Freunde sind bei solchen Angaben sehr viel toleranter wie die kleinlichen Deutschen.:cheesy:

HaWe

16.03.2018, 20:07

Jaja, die chinesischen Freunde sind bei solchen Angaben sehr viel toleranter wie die kleinlichen Deutschen.:cheesy:

so lustig du das finden magst, ich brauche ehrlich gesagt eher eine konkrete, verlässliche Antwort.

Um was handelt es sich also bei meinen?
ich habe 1W bestellt und bezahlt, aber die genannten kleinen Dinger bekommen -
haben sie nun 1W oder nicht,
denn wenn nicht, dann muss ich sie reklamieren!

Wenn die Größe keine eindeutige, unumstößliche Antwort liefert, wie sieht es mit dem oben erwähnten Kriterium per Erwärmung aus?

Gerdchen

16.03.2018, 20:17

so lustig du das finden magst, ich brauche ehrlich gesagt eher eine konkrete, verlässliche Antwort.

Na dann frag den Hersteller, und kaufe das nächste Mal beim deutschen Händler.

HaWe

16.03.2018, 20:42

ich will sie ja ggf zurückgeben, nur dafür muss ich die specs herausfinden.

Vlt weiß ja wer anderes eine brauchbare Antwort?

White_Fox

16.03.2018, 21:42

Die brauchbarsten Antworten hast du bereits bekommen, brauchbarere wirst du nicht bekommen. Höchstens jemand, der etwas selbstbewußter und überzeugender auftritt, der weiß dann aber auch nicht mehr als daß, was bereits geschrieben wurde. Man kann von deinem Bild ja nichtmal die Maße abschätzen. (Hast du gepostet, ich weiß, dennoch...)
Tu dir einfach selber den Gefallen und kaufe dir gleich vernünftige Teile. Soviel kosten Widerlinge nicht und du hast sicher nicht die Stückzahlen, daß sich die Pfennigfuchserei lohnt.

Ich persönlich wähle meine Bauteile nach zwei Kriterien aus:
a) Gibt es ein vernünftiges, eindeutiges Datenblatt?
b) Gibt es ein 3D-Modell oder kann ich anhand der Angaben im Datenblatt eins erstellen? Bei mechanisch kriegsentscheidenden Teilen: Gibt es ein 3D-Modell vom Hersteller? Selbstgestrickte Steps akzeptiere ich hier nicht.

Funktionale Bauteilparameter, evt. geforderte Zertifizierungen und Spezifikationen wie MIL, ECSS oder Automotive, usw. kommen erst danach.

Siro

16.03.2018, 22:12

Die sehen aus wie meine Widerstände, ich habe ein ganzes E96 Sortiment,
Bauform 207 Metallschicht. Meine haben aber nur 0,6 Watt.
Aber das heisst nicht, dass Deine auch nur ein 0,6 Watt haben, denn es gibt sie anscheinend wirklich mit 1Watt in dieser Bauform:
https://www.reichelt.de/bis-1W-5-1-0-Ohm-820-Ohm/1W-100/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=6514&ARTICLE=1777

(https://www.reichelt.de/bis-1W-5-1-0-Ohm-820-Ohm/1W-100/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=6514&ARTICLE=1777)Wenn ich das richig erkenne, sind das 10 Ohm Widerstände.
Braun Schwarz Schwarz Braun
der letze Ring gibt die Toleranz an, das wäre dann bei braun 1 Prozent

P = (U*U) / R
also ist U = Wurzel(P*R) = 3,162 Volt

Nimm den 10 Ohm Widerstand und schließe ein Netzteil an,
stelle 3,16 Volt ein und warte.
Sollten Rauchschwaden entstehen, ist es Mist
70 Grad und mehr können es aber schon werden.

Ich hab grad mal den Versuch mit meinen Widerständen gemacht.
Die werden bei voller Leistung dann schon recht heiss. Kann man nicht auf Dauer anfassen...;)

i_make_it

17.03.2018, 08:33

So, da Keine Daten über den Temperatur Koefizienten bekannt ist (es ist ja nicht mal bekannt ob wirklich Metalloxid),
Ist das Ausrechnen tatsächlich nur mit Annahmen möglich.
Also mal von der DIN 44061 (Metallschicht) und DIN 44063 (Mtalloxid) ausgehen.

Bezugstemperatur für den Widerstandsnennwert sind 25°C.
Üblicherweise ist die maximale Betriebstemperatur bei der die Verlustleistung auf 0 reduziert werden muß, 125°C.
Die maximale Betriebstemperatur bei Leiterplattenmontage innerhalb der Nennverlustleistung ist üblicherweise 70°C.

Also Testaufbau und die jewilige Leistung aus Strom und Spannung errechnen und Temperatur Messen.
Was er bei konstant 70°C hat ist dann die maximale Nennverlustleistung des Widerstands.
Will man Ungenauigkeiten durch Bauteiltolleranzen minimieren, dann das Ganze mit mindestens 5 verschiedenen Prüflingen durchführen.
Will man deshalb reklamieren, muß man natürlich Prüfaufbau und Prüfergebnisse entsprechend dokumentieren.

HaWe

17.03.2018, 10:28

ok, danke, mit
P = (U*U) / R und dafür ca. 70° bei dauerhafter Belastung ist tatsächlich etwas womit ich etwas anfangen kann.
Ich teste das mal mit ein paar verschiedenen Werten aus und lass mich überraschen.
Vielen Dank an alle!

- - - Aktualisiert - - -

PS,
es sind übrigens 8k2 Widerstände auf dem Foto, aber die Farben kommen nicht gut raus.

Ich werde aber mal einen 10k raussuchen (lässt sich leichter rechnen), dann wäre bei 0,5W

0,5 = U² /R
<=>
U² = 0.5 * 10000 = 5000
<=>
U = √5000 ≈ 70V

und 0.25W Widerstände würden danach ja per
U = √2500 = 50
bereits unterhalb von 50V über 70° heiß werden.

wenn er also bei 50-70V kalt bleibt, hat er 1W, wenn er heiß wird, dann nicht.
Stimmt das, richtig gedacht?

RoboHolIC

17.03.2018, 19:18

Zwischen 0,6W und 1W Maximalleistung wird man mit "heiß werden" oder "nicht heiß werden" kaum qualifiziert unterscheiden können.
Ich hab bei Rei..... eben mal ein beliebiges Datenblatt für einen 0,6W-Metallschichtwiderstand angesehen. Dort wird zwischen 70°C und 155°C (vermutlich Umgebungslufttemperatur) eine lineare Lastminderung bis hin zu 0W (Null) vorgeschrieben. Folglich darf die Oberflächentemperatur bis zu 155°C betragen. Mag sein, dass man bei -15°C einem 0,6W-Typ auch >1W zumuten kann; das wäre die übliche Halbwahrheit mancher ;) asiatischer Anbieter.
Dazu kommt die Einbaulage, Belüftungssituation, Länge der Anschlussdrähte, Größe der thermisch gut verbundenen Kupferflächen etc. etc. In ordentlichen Datenblättern wird auch auf diese Aspekte eingegangen.
In der Realität sollte man also eher deutlich unter der Nominalleistung bleiben, auch weil das gut für die MTBF des Gesamtsystems ist.

Manf

17.03.2018, 22:39

Hier gibt es Datenblätter von Vitrohm zu Metallfilm und Metalloxid Widerständen.
http://www.vitrohm.com/de/produkte/?technology_id=8
(http://www.vitrohm.com/de/produkte/?technology_id=8)
Es fällt auf, dass die Filmwiderstände für bis zu 155°C angegeben sind und die Metalloxid Typen für bis zu 200°C.
Dementsprechend ist der 1W Film-Widerstand mit 11,5mm x 4,5mm und mit 0,8mm Anschlüssen größer dimensioniert als der Metalloxid Widerstand mit 6,3mm x 2,4mm und mit 0,6mm Anschlüssen.

Bei einem Wärmewiderstand von 130K/W kann der Metalloxid Widerstand bis 70°C Umgebungstemperatur mit Nennlast betrieben werden, bei einer Umgebungstemperatur von 25°C erreicht er unter Nennlast dann 155°C.

Der 1W Filmwiderstand ist hier nicht direkt mit Wärmewiderstand angegeben im Vergleich der Baugröße und der Anschlüsse entspräche das aber 83K/W, sodaß er bei einer Umgebungstemperatur von 25°C unter Nennlast 108°C erreichen würde.

Die Werte gelten für Einbaubedingungen die in der kurzen Form des Datenblatts nicht genauer angegeben sind. Die Länge der Anschlussdrähte bis zu den Anschlusspunkten mit besserer Wärmeverteilung sind dabei mit von Bedeutung.

(Nur als Randbemerkung, wie auch gerade schon erwähnt wurde: Ein Betrieb mit Nennlast ist wohl in jedem Fall für die Schaltungsumgebung unangenehm.)

HaWe

18.03.2018, 10:34

Was jetzt die beiden letzten, direkt drüber stehenden Posts angeht, werde ich da ehrlich gesagt jetzt nicht recht schlau draus, was das nun für meine Tests bedeuten soll... :-/

ich denke, ich muss zunächst nur zwischen 1W und 0,25W sicher unterscheiden können, daher meine Idee, mit 0,25W bis 0,5W ansteigend zu belasten.
Hier müsste ja ein 0,25W Widerstand sehr schnell heiß werden (10k bei 50-70V), während ein 10k / 1W Widerstand kalt bleiben müsste -

- so könnte ich
a) einen 1W Widerstand doch zumindest schnell ausschließen, wenn er bei <= 0,5W (70V / 10k) schon mächtig heiß wird oder nicht?
Und
b) einen 0,25W Widerstand könnte ich auch ausschließen, wenn er bei 0,25-0,5W (50-70V /10k) kalt bleibt, oder?

Falls beide Bedingungen nicht erfüllt werden, muss ich weitersehen...

Oder hat jemand eine bessere Idee?

(Im Moment scheitert es noch daran, dass mein Netzteil nur bis 35V geht, aber ich will versuchen, mir eins mit höherer Spannung auszuleihen)

Manf

18.03.2018, 11:13

Was jetzt die beiden letzten, dirket drüber stehenden Posts angeht, werde ich da nicht recht schlau draus, was das nun bedeuten soll... :-/
Es sind Aussagen zum Verhalten von 1W Widerständen eines bekannten Herstellers.
Diese Widerstände haben als Metallfilm Widerstände einen Wärmewiderstand von 83K/W und als Metalloxid Widerstände einen Wärmewiderstand von 130K/W.

Wenn man von der kleinen Bauform ausgeht, den Metalloxid Widerständen die ja höhere Betriebstemperaturen vertragen, dann erreichen diese, wenn sie nach Vorschrift bei Zimmertemperatur mit 1W betrieben werden eine Betriebstemperatur von 155°C. (25+130)
Bei 0,5W wären es immer noch 90°C, das ist auch nicht gerade kalt.

Das wäre sicher eine Orientierungshilfe wenn man etwas messen möchte.

HaWe

18.03.2018, 11:17

stimmt,
Bei 0,5W wären es immer noch 90°C, das ist auch nicht gerade kalt.
- damit hätte ich jetzt nicht gerechnet.
Dann also Belastung nur bis 0,25W (10k/50V) zur groben Unterscheidung, richtig?

Manf

18.03.2018, 12:06

Ich habe nur ein Stück Datenblatt in den Zusammenhang gestellt.

Es ist sicher auf den ersten Blick überraschend, dass Widerstände bei Nennlast über Jahre zuverlässig bei einer Temperatur arbeiten bei der man eine Zeitung anzünden kann.
In einer Schaltung sollte man den Zustand trotzdem vermeiden.
Wenn man einen Widerstand in einer Schaltung zusammen mit und in der Nähe von anderen Bauelementen betreiben möchte dann sollte er bezüglich Leistung entscheidend überdimensioniert sein.

Dann zur Frage: zur groben Unterscheidung von was? von Widerständen die bei 0,25W oder bei 1W 200°C erreichen?

HaWe

18.03.2018, 12:14

Dann zur Frage: zur groben Unterscheidung von was? von Widerständen die bei 0,25W oder bei 1W 200°C erreichen?
zur Unterscheidung, ob meine Widerstände die vermeintlichen angepriesenen 1W Leistung haben oder doch nur 1/4 W.

Manf

18.03.2018, 12:47

Dann betreibe eben einen mit 0,5W und bestimme die Temperatur. Er soll dabei so eingebaut sein, dass er der Einbau-Spezifikation zum Test der Verlustleistung entspricht.

Man wird das daran erkennen, dass er die in der Spezifikation von vergelichbaren Exemplaren angegebene Temperatur erreicht.

Die Leistungszufuhr ist klar. Die Wärmeabfuhr wird bestimmt durch Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung.
Die Strahlung ist bestimmt durch die Größe der Oberfläche und die Einbausituation. Die Konvektion hängt vom Abstand zur Platine und der Einbaulage ab, wie auch von der Umgebenden Bebauung. Die Wärmeleitung hängt von den Anschlüssen, im Durchmesser, in der Länge und von der Temperaturverteilung an den Einbaustützpunkten ab. Wenn man den Leitungsquerschnitt bei 0,45mm und 0,8mm vergleicht dann sieht man, dass je nach Länge der Drähte darüber schon die Hälfte der Verlaustleistung abtransportiert werden kann.

Es bleibt praktisch nur der Vergleich mit spezifizierten Exemplaren. Baugröße in Länge und Breite und Durchmesser der Anschlüsse. (Das wäre es dann)

Ob er dann noch so gebaut ist, dass er bei der Temperatur auch die Lebensdauer erreicht ist eine weitere Frage die mit entsprechdenden Lebensdauertests zu beantworten ist.

HaWe

18.03.2018, 13:10

wo würdest du dann die exakte Temperatur-Grenze ziehen, als Kriterium zur Unterscheidung, ob meine Widerstände die vermeintlichen angepriesenen 1W Leistung haben oder doch nur 1/4 W?

Manf

18.03.2018, 16:05

Im Datenblatt das oben zum Vergleich angeführt wurde sind Klassen mit 0,5W, 1W und 2W angegeben.
Die mit Abmessungen und Drahtstärke angegbenen Widerstände haben in der Testumgebung einen Wärmewiderstand von 260K/W, 130K/W und 83 K/W.
Bei der gleichen Temperaturverträglichkeit des Widerstands ist ein Wäremwiderstand von 130K/W erforderlich.

Er sollte in dieser Testumgebung mit Verbauung und Montage sicher deutlich unter 260K/W liegen, eher eben bei 130K/W.

Entsprechend sollte ein 1W Widerstand die Temperatur unter diesen Testbedingngen bei 0,5W die Umgebungstempertur um nicht mehr als (130°C /2) überschreiten. Ein 0,5W Widerstand würde unter diesen Testbedingngen bei 0,5W die Umgebungstempertur um 130°C überschreiten.

Eine deutliche Grenze ist sicher der Wert der nächsten Klasse, vielleicht auch schon der MIttelwert zwischen den Klassen.

i_make_it

18.03.2018, 16:41

130°C ist schon recht hoch.
In meinen Dokumenten zur DIN 44061 (Metallschicht) und DIN 44063 (Metalloxid) ist halt
"Die maximale Betriebstemperatur bei Leiterplattenmontage innerhalb der Nennverlustleistung ist üblicherweise 70°C"
angegeben.
Von der MTBF ist das auch deutlich weniger kritisch was thermisch beschleunigte Oxidation von Anschlußdrähten, Lötstellen, Leiterbahnen, etc. angeht.
Da Kolophonium, das ja bei Handlötungen als Seele des Lötdrahtes vorhanden ist, ab 120°C anfängt auszudampfen und diese Dämpfe (Harzspiritus) brennbar sind,
sollte man bei 70°C bleiben.
Auch Pertinax Platinen die ja bei 150°C hergestellt werden sind bei 70°C deutlich besser dran als bei 130°C.
Bei Industriellen Lötung (Schwalllöten) mit Reinigung von Flußmittelresten und GFK Platinen sind 130°C unproblematisch.

Manf

18.03.2018, 17:43

Das Thema ist wohl, dass die Widerstände selbst wohl mehr aushalten als ihre Umgebung, sie aber ganz ohne Umgebung kaum einzusetzen sind. In diesem Umfeld kann man unterschiedliche Standpunkte einnehmen.

White_Fox

18.03.2018, 19:01

0,5W (70V / 10k)
Nur mal eine Frage...wofür willst du die Widerstände denn einsetzen? 10kΩ-Widerlinge finden in der Regel an Stellen Anwendung, wo die Verlustleistung für gewöhnlich von untergeordneter Rolle ist. Nicht daß es auch andere Fälle gäbe, aber es ist eben selten. Nicht daß du (und alle anderen hier) sich den Kopf völlig umsonst zerbrechen.

HaWe

18.03.2018, 21:43

Einsatz für verschiedenste Zwecke, auch bei 220V, auch als Spannungsteiler oder Vorwiderstand; sollen universell eingesetzt werden können.
es ist ein Widerstandssortiment, angeblich von 1k bis 10M, aber völlig unsortiert - inzwischen habe ich neben 8.2k und 10k auch 4.7k gefunden.

ich will jetzt aber vorrangig nur wissen, ob der Händler mir verkauft hat, was er angeboten hat, nämlich 1W-Widerstände.

Ich werde aus den Antworten aber nicht schlau:
Wer kann mir bitte eine definitive Antwort geben, bei welcher Spannung ein 10k Widerstand von 1W kalt oder höchstens leicht lauwarm bleibt, während sich ein 1/4W Widerstand deutlich z.B über 50° oder 70° erhitzt...?

Moppi

19.03.2018, 09:27

Das kann doch nur der Händler wissen.

Für digitale Schaltungen reichen die 250mW-Widerstände noch aus. Kommt drauf an, was man damit tun will. Ich handhabe das so, wenn ich es nicht weiß, dass ich das ausprobiere: wird mir ein Widerstand zu warm, messe ich, was für ein Strom fließt und die Spannung, dann kauf ich zur Not einen mit passender Leistung.

Kommt auf die abgenommene Leistung an und damit auf den Strom, der durchfließt.

Bei 220V und 1A sind das 220W, die der aushalten muss.
Bei 1V und 1A sind das 1W.
Bei 100V und 0,01A sind das 1W bei 10kOhm (denk ich). Da sich in diesem Bereich der Widerstand an der Grenze seiner Norm aufheizt, sollte die Spannung vielleicht bei 50 bis 80V liegen. Besser für den. Bei 1/4W und 100V bei 0,01A wird der deutlich wärmer, wenn er nicht wegbrennt. Leider sind meine Erfahrungen länger her.

Am besten:
Regelbares Netzteil ist von Vorteil. Niedrige Spannung einstellen, Widerstand dran hängen und Strom messen, der durchfließt. Dabei schauen, wie warm der maximal wird. Ab 60°C verbrennt man sich die Finger. Spannung weiter erhöhen und abwarten, wie warm der max. wird, Strom messen. Hinterher ausrechnen, welche Leistung das war. P = U * I. Dann hast Du die Leistung des Widerstands, bezogen auf seine Wärmeabgabe. Oder nicht?
Eventuell geht das mit elektronischen, berührungslosen Fieberthermometern, damit kann man auch Oberflächentemperaturen messen, meist haben die Dinger dafür einen Umschalter.

HaWe

19.03.2018, 09:50

Zum Sortiment:
ich bastle nicht soviel mit Widerständen, dass sich verschieden belastbare Sortimente für spezielle Zwecke lohnen würden - ich wollte 1 Sortiment, mit dem ich alle verchiedensten Zwecke in Zukunft abdecken kann. Aber in jedem Fall sollten 1W Widerstände auch 1W Belastbarkeit besitzen.

Aber wieso "kann das nur der Händler wissen", um was es sich handelt - das muss man doch auch testen und prüfen können?!

Die Maße habe ich ja (6mmx2mm), das spricht eher gegen 1W, wenn auch nur knapp.

Die Idee mit der Erwärmung dann brachte ja i_make_it ins Spiel, und das klang doch auch sehr vielversprechend.
Es ist ja auch einleuchtend, dass sich gering belastbare Widerstände bei einer vorgegebenen Spannung stärker erwärmen als hoch belastbare: nur exakt wie und was ist halt die Frage!

Was ich also brauche, ist ein definitiver Testaufbau für einen einzigen 10k Widerstand (oder wenn es besser geht, auch mit einer anderen Größe), mit dem man bei einem bestimmten grenzwertigen Spannungswert die 1/4W- von den 1W-Widerständen ziemlich sicher unterscheiden kann.

i_make_it

19.03.2018, 09:56

Es gibt einfach keine Universalantwort. Selbst die Normen unterscheiden verschiedene Einsatzfälle.

Es ist hier aber ja von einer Hobbyanwendung auszugehen (Handlötung mit Kolphonium als Flußmittel)
und üblicherweise von Platinenmontage (stehend oder liegend).
Bei Lochrasterplatinen sind die Pertinax Platinen deutlich weiter verbreitet als GFK-Platinen, also sollte man von denen ausgehen.

Also nimmt man einfach diese Randbedingungen und kommt auf die 70°C.

Zum Prüfen halt ein Labornetzteil mit einstellbarer Spannung und einstellbarem Strom nehmen und dann halt wie in meinem ersten Post.
25mA, 5V = 1/8W, Temp. = ?
50mA, 5V = 1/4W,Temp. = ?
75mA, 5V = 3/8W, Temp. = ?
100mA, 5V = 1/2W, Temp. = ?
150mA, 5V = 3/4W, Temp. = ?
200mA, 5V = 1W,Temp. = ?
250mA, 5V = 1 1/4W,Temp. = ?
Ein gutes Digitalthermomenter nehmen, den Fühler auf die Platine, den Widerstand unter Zugspannung drüber löten, so das der Fühler festgeklemmt ist und dann die Werte am Netzteil einstellen und warten.
Den Thermofühler mit einer Klammer am Widerstand festzuklemmen, würde über die Wärmeleitung der Klammer den Messwert nach unten verfälschen. Normalerweise nimmt man eine Vorrichtung die eine definierte Andruckkraft aufbringt, so das der Wärmefluß nur duch den Sensor geht. Das Verfälscht das Messergebniss nicht.
Wenn das Thermomenter für über 60 Sekunden den selben Wert anzeigt oder um den Wert pendelt (dann wäre das Netzteil schrott oder die Auflösung bzw. das Messrauschen des Thermometers zu hoch) dürfte sich ein Gleichgewicht eingestellt haben zwichen Heizleistung und abgestrahlter Wärmemenge.
Nach jeder Messung erhöht man den Strom und lasst sich das System neu einpendeln.
Je nach Tolleranz der Widerstände, kann man das dann mit verschiedenen Widerständen wiederholen.
Damit bekommt man dann über die Strichprobe eine Streuung (Range) und einen Mittelwert (X-Quer).
https://de.wikipedia.org/wiki/XbarR-Karte
Und kann so eine Aussage machen und die Verlässlichkeit der Aussage bewerten.
Große Streuung bedeutet schlechte Verlässlichkeit und somit die Notwendigkeit die Stichprobe zu vergrößern (notfalls bis zur 100% Messung).

Sollte sich dahingehend was abzeichenen, dürfte es sinnvoll sein die Widerstandswerte erst mal einzeln zu messen und zu prüfen, ob die Angaben zur Toleranz überhaupt stimmen.

HaWe

19.03.2018, 10:15

ich habe kein Digitalthermometer, nur meine Finger zum Fühlen, ein Fieberthermometer, oder ein Backofenthermometer - die beiden Thermometer haben aber keine sehr gute Kontaktfläche.

Aber wozu brauche ich eine Messreihe, es muss doch eine einzige, bestimmte Grenzspannung (für eine Grenzbelastung duch einen hindurch fließenden Strom) geben, bei der ein 1W Widerstand deutlich unter Körpertemperatur bleibt, während ein 1/4W Widerstand sich deutlich - wenn nicht sogar extrem - erhitzt, so dass man den Unterschied sogar fühlen kann?

Meine Idee waren ja knapp 50V bei 10k, für resultierende 0,25W (oder niedriger?)

i_make_it

19.03.2018, 11:01

Wenn das Ergebniss von einem Widerstand schon mehr als eindeutig ist, braucht es nicht unbedingt eine Messreihe.
Will man eine belastbare Aussage haben, stützt man sich aber nie auf einen Einzelfall.
Nach Murphy kann man auch den einen erwicht haben, der Ausschuß war.
Wenn aber mehrere Teile das Ergebniss bestätigen, dann kann man belegen das da was nicht stimmt und auch noch die Wahrscheinlichkeit angeben mit der das systematisch ist.

Zum Messen ist ein Backofen Thermomenter ungeeignet, denn das befindet sich normalerweise komplett im zu messenden Gut.
Sprich die Oberfläche über die Wärme eingekoppelt wird und die über die Wärme abgestrahlt wird stehen in einem Verhältniss zueinander, das von einer Messung nicht zu reden ist.
Fieberthermomenter ist vom Messbereich außen vor.
Wassernebel ist bei 70°C noch nicht wirklich nutzbar (Verdunstungsrate).

Ein Chemiethermometer ginge (0,5° Teilung, Messbereich -10°C bis 120°C)
Oder kauf Dir ein gutes Multimeter, da ist heutzutage fast immer ein Themrofühler dabei, und die Auflösung ist meist 0,1°.
Allerdings sollte man den erst mal Referenzieren.
Ggf. mal eine Tasse Reis in die Mikrowelle, dann Fühler rein und wenn es unter 41°C ist das Fieberthermometer dazu. beide sollten nach dem Angleich maximal 0,5° außeinander liegen.
Ist mit Fieberthermometer schwer zu messen, da das ein Maximalwert Thermometer ist, was nicht von alleine fällt, der Reis allerdings kontinuierlich abkühlt.
Man bekommt auch günstig (7-10€) Babyflaschenthermometer. Die gehen meist von -10° bis über 100°C.
Haben halt nur 1° Auflösung.

Mann kann natürlich auch einen NTC nehmen und mit einem µC ein Thermometer bauen.
Man braucht dann ja nur die Linearisierungstabelle für den entsprechenden NTC.
Für eine ganze menge NTC's sind die Tabellen bereits z.B. in Marlin hinterlegt.
Könnte man also 1:1 in ein eigenen Arduino Projekt übernehmen.

Moppi

19.03.2018, 11:04

Testaufbau .... mit dem man bei einem bestimmten ... Spannungswert die 1/4W- von den 1W-Widerständen ziemlich sicher unterscheiden kann

Ich könnte mir vorstellen etwa so:

6V-Netzteil (bleibt bei jedem defekten Schnurlostelefon übrig oder sonstigen Kleingeräten).
PC-Lüfter mit Leistung, 1.8W bei 12V, anschließen.
Widerstand als Strombegrenzer in Reihe, 10kOhm.
Ein 1W-Widerstand sollte nach einiger Zeit kaum warm werden (mit Hand fühlen), ein 1/4W-Widerstand dagegen deutlich.

Da ich das nicht ausprobieren kann, wegen Umständen, wäre das als Vorschlag mein erster Ansatz, der in diese Richtung geht.

Aber andere haben das schon gesagt: die Widerstände bei den Maßen ca. 6 * 2mm sind normalerweise bei Kohleschicht 1/4W bei 70° und 1/8W bei 40°C.

HaWe

19.03.2018, 11:19

Moppi,
"könnte mir vostellen"...? "sollte"...? bist du dir da 100% sicher mit deinen Werten, sie sollen ja aussagekräftig, korrekt und sicher sein..!?

ein Netzteil bis 35V, mit dem man Spannung und Strom getrennt einstellen kann, habe ich ja.

Thermometer außer den genannten keine, ein 6V Netzteil habe ich nicht, einen solchen 1.8W PC-Lüfter auch nicht, Vergleichswiderstände verschiedener bekannter Watt-Zahlen auch keine.

Wenn niemand nach Datenblättern eine passende Test-Spannung für 10k nennen kann, dann bleibt nur der Test bei einem von euch:

Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?

Moppi

19.03.2018, 11:22

Ich betreibe einen solchen Lüfter an 6V. Daher ist das was aus Erfahrung. Ich hatte das Prob, dass mir ein Widerstand zu heiß wurde, habe aber glaub ich 22k-Widerstand genommen, aber was ich weiß sind die 1/4W Kohleschicht. Habe dann 2 davon genommen parallel, auf 1/4 Pfund kam es da nicht an, Wärmeentwicklung war dann erträglich. Läuft jetzt so bei mir tagein, tagaus in einer Zimmerecke vor sich hin.

"aussagekräftig, korrekt und sicher" geht nur mit Messen. Ich dachte, Du wolltest ein Schätzeisen? :) Ich kann Deine Verzweiflung nachvollziehen. Sollte nur ein Denkanstoß sein, vielleicht hat jemand was ähnliches gerade zuhause und kann das ausprobieren. Ich würde aber sagen, Du benötigst eine definierte Spannung und einen definierten Verbraucher (Glühlampe, PC-Lüfter oder irgendwas). Wenn Du ein einstellbares Netzteil hast um so besser. Nur noch einen definierten Verbraucher. Dann kann man Strombegrenzung bei einem bestimmten R-Wert und Spannungsabfall bei einer bestimmten Spannung ausrechnen, wenn der R in Reihe zum Verbraucher geschaltet ist. Dann kannst Du ziemlich genau sagen: bei dem Verbraucher und der Spannung und dem Widerstandswert bleibt ein 1W-Widerstand nahezu kalt und 1/4W-Widerstand wird deutlich heiß.

i_make_it

19.03.2018, 11:31

In den 3 Tagen in denen Du Dich hier im Kreis drehst, hättest Du schon ein Thermometer bestellen können und es geliefert bekommen.

Frage: eintwickelt sich das zu einem "wasch mich aber mach mich nicht nass" Thread?
Du kannst entweder von zuverlässigen Händlern kaufen die Datenblätter bereitstellen können, die gelieferten Widerstände als 1/4W Widerstände nutzen und auf der sicheren Seite sein oder es testen.

Wenn Du kein Testequipment hast, kannst Du es Dir beschaffen oder halt nicht testen.

HaWe

19.03.2018, 11:34

eine definitve Grenzspannung, die ich mit einem Netzzteil anlegen kann: ja.
Einen Lüfter habe ich nicht, wie gesagt.

Die Spannung muss so sicher und reproduzierbar sein, dass die Unterscheidung bereits durch Fingerkontakt sicher und deutlich fühlbar ist (fühlbar relativ KÜHL, max. Körpertemperatur -- oder aber fühlbar richtig HEISS).

- - - Aktualisiert - - -

In den 3 Tagen in denen Du Dich hier im Kreis drehst, hättest Du schon ein Thermometer bestellen können und es geliefert bekommen.

Frage: eintwickelt sich das zu einem "wasch mich aber mach mich nicht nass" Thread?
Du kannst entweder von zuverlässigen Händlern kaufen die Datenblätter bereitstellen können, die gelieferten Widerstände als 1/4W Widerstände nutzen und auf der sicheren Seite sein oder es testen.

Wenn Du kein Testequipment hast, kannst Du es Dir beschaffen oder halt nicht testen.

die Idee stammte ja von dir, daher dachte ich schon, dass du auch Aussagen nach Datenblatt liefern könntest.

Extra nochmal Kosten investieren für Thermometer etc will ich aber nun wirklich nicht.

aber wenn du es nicht nach Datenblatt sagen kannst, mache ich dir ja keinen Vorwurf draus, etwas nicht zu wissen ist ja kein Verbrechen.

an alle anderen:

Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?
(dass ein 1/4W Widerstand bei 50V richtig heiß wird, wissen wir ja jetzt inzwischen)

i_make_it

19.03.2018, 11:35

HaWe

19.03.2018, 11:54

Wenn ein 1W Widerstand ausgelegt ist, das er bei Nennbelastung unter 70°C bleibt, dann funktioniert das nur, wenn Deine Körpertemperatur nicht 37°C sondern über 70°C ist.

Sorry aber bei den Normen hat man nicht an Deine Wünsche gedacht.
Du folgst den Normen, oder lässt es einfach sein.

Ich kann Aussagen zu Datenblättern liefern, von 3 verschiedenen Herstellern.
Hast Du den Hersteller der Wiederstände die Du da hast?

Das ist momentan so wie Wenn Du sagst ich brauche die Daten zu einem blauen Auto, etwa 3,6m lang und 2,1m breit.
Wobei bei Autos da vamutlich eher der Kreis der Kanidaten einzuschränken wäre wie bei 0206 Widerständen.
was hat die Erwärmung eines 1W Widerstandes mit meiner Körpertemperatur zu tun - werd mal jetzt nicht polemisch.

die Frage ist:
Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?
(dass ein 1/4W Widerstand bei 50V richtig heiß wird, wissen wir ja jetzt inzwischen)

Moppi

19.03.2018, 11:57

Wenn man einen Widerstand im Kurzschluss betreibt, benötigt man eine Strombegrenzung. Kann man bei Labornetzgeräten einstellen. Dann hat man aber die Temperatur noch nicht. Selbst, wenn es jemand weiß, dass der bspw. 1W, 10k bei 25V und 200mA Kurzschlusstrom 60° warm wird und bei 1/4W 120° (meinetwegen). Man müsste es nachmessen können, wegen: aussagekräftig, korrekt und sicher.

i_make_it

19.03.2018, 12:00

Die Spannung muss so sicher und reproduzierbar sein, dass die Unterscheidung bereits durch Fingerkontakt sicher und deutlich fühlbar ist (fühlbar relativ KÜHL, max. Körpertemperatur -- oder aber fühlbar richtig HEISS).

Schau mal in dem Panasonic Datenblatt auf die Grafik mit den 70°C und den 150°C
Für den Widerstand ist 70°C relativ kühl und 150°C richtig heiß.
Da Du möchtest das "relativ kühl" maximal Deiner Körpertemperatur entspricht, geht das nur wenn Deine Körpertemperatur höher 70°C ist.
Das ist nicht Polemisch, das ist ein Fakt der durch eine DIN Norm festgelegt wurde.

http://www.vishay.com/docs/49311/_metal_film_resistors_vmn_sg2030_1602.pdf
http://www.farnell.com/datasheets/32259.pdf
https://industrial.panasonic.com/cdbs/www-data/pdf/RDB0000/AOA0000C82.pdf

HaWe

19.03.2018, 12:01

@i_make_it -
jetzt wirds bizarr, halt dich jetzt mal bitte raus - es bringt nichts.

Wenn man einen Widerstand im Kurzschluss betreibt, benötigt man eine Strombegrenzung. Kann man bei Labornetzgeräten einstellen. Dann hat man aber die Temperatur noch nicht. Selbst, wenn es jemand weiß, dass der bspw. 1W, 10k bei 25V und 200mA Kurzschlusstrom 60° warm wird und bei 1/4W 120° (meinetwegen).

das stimmt nur bedingt.
bei 50V fließen bei 10k nach I=U/R 0,05A, das macht dann nach 0,05A*50V = 0,25W.

das ist die (noch erlaubte) Grenzbelastung für den 1/4W Widerstand, der sich dabei sehr stark erhitzt (edit: z.B. weit über 100°C),
die Frage ist, wie warm dabei nachweislich ein 1W Widerstand bei 50V wird.

Wenn der mit 1W aber bei 50V gleichfalls, ebenfalls noch zu heiß wird (edit: z.B. 70°), dann eben bei 35V oder 25V.

Moppi

19.03.2018, 13:55

Das Problem wird sein, den Nachweis zu erbringen. Den Nachweis aufgrund einer Konstantspannungsquelle und eines sicheren Temperaturfensters in welchem man sehr gut zwischen "kalt" und "heiß" unterscheiden kann. Nachweislich kann ich Dir jetzt nicht mehr sagen, welche Widerstände ich verbaut hatte, mit dem Lüfter, weil da Schrumpfschlauch drüber ist + Isolierband (das ich gerade abgewickelt habe).

Gut, dann hast Du ein geregeltes Netzteil das konstante Spannung bis 1A liefert. Ist R nicht zu klein, gibts keinen Kurzschluss.
Dann schließt Du einen Widerstand an und wartest, bis der warm wird, nicht heiß. Regel dazu die Spannung langsam rauf. Wenn Du meinst, der wird ab einer bestimmten Spannung deutlich warm, misst Du die Spannung. Jetzt berechnest Du aus allem die Leistung. Auf welchen Wert kommst Du?

Mit dieser "umgekehrten" Methode könntest Du u.U. an der angelegten Spannung, bei der R deutlich warm wird, feststellen, ob es sich um 1W oder 1/4W handelt. Du hast dann die Temperaturschwelle mehr oder weniger als festen Faktor. Kann aber funktionieren, weil der Unterschied zwischen 1W und 1/4W ziemlich groß ist. Gut dafür wäre evtl. ein Thermometer.

Nachtrag:

Normales Fieberthermometer könnte auch funktionieren, mit der Meßspitze auf den Widerstand legen, muss man halt nur länger warten und die Spannung langsamer rauf regeln, weil das Thermometer eine Zeit benötigt. Sonst habe ich mal gehört schmilzt Kerzenwachs bei ca. 60°C (einen Span auf den Widerstand drauf).

HaWe

19.03.2018, 14:33

wie es grundsätzlich geht, weiß ich doch.

die Gretchenfrage ist:
Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?
(d.h. wann nur noch höchstens lauwarm)

(dass ein 1/4W Widerstand bei 50V richtig heiß wird, wissen wir ja jetzt inzwischen)

Moppi

19.03.2018, 14:42

Bei welcher Spannung und welchem Widerstandswert werden die im Kurzschluss jetzt warm? Also so, dass man es deutlich spürt.
Rechnerisch müsstest Du auf 0,8W bis 1,2W irgendwie sowas kommen für Größenordnung 1W.
Beziehungsweise auf irgendwas bis 0,6 für Größenordnung 1/4Watt.

HaWe

19.03.2018, 14:58

nee, lass ma', jetzt brauche ich vor dem Messen erstmal Vergleichs- oder Bezugswerte für 10k/1W.

denn wie, gesagt, die Gretchenfrage ist:
Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?
(d.h. wann nur noch höchstens lauwarm)

(dass ein 1/4W Widerstand bei 50V richtig heiß wird, wissen wir ja jetzt inzwischen)

Moppi

19.03.2018, 16:51

Also wenn ich das richtig verstanden habe, wird ein 10k Kohleschicht Widerstand, bei Nennleistung 0,25W, 70° warm. Das entspricht 50V. Wenn ich weiterhin richtig verstanden habe, dass derselbe Widerstand bei 0,125W ca. nur noch halbwarm wird, wie warm soll dann ein Widerstand bei derselben Spannung un ebenfalls 10k werden, der 4x größer in der Leistung dimensioniert ist? Vermutlich unter 30°C (edit: bzw. gar nicht oder Umgebungstemperatur).

Korrigiere mich bitte mal einer, was ich daran falsch denke!

Nachtrag:

Bei gleicher Baugröße aber 4facher Nennleistung könnte der auch einfach, bei Max-Leistung, 4fach heißer werden (??)

HaWe

19.03.2018, 18:21

einer mit 10k/1W wird bei 25-50V vermutlich nicht so heiß werden bei identischer Spannung wie einer mit nur 0,25W.
Ob die Vermutung allerdings stimmt, weiß ich nicht, i_make_it war es, der die Temperatur als Unterscheidungskriterium von 1W- und 0,25W-Widerständen (mit gleicher Ohmzahl) vorgeschlagen hat.

Und darum geht es ja: man braucht einigermaßen verlässliche Vergleichswerte zu beiden Leistungswerten, um sie über ihr Erwärmungsverhalten unterscheiden zu können.
Das beste wäre, jemand könnte mal einen eigenen 10k/1W bei 25-35-50V testen, wo wir da temperaturmäßig landen.

Moppi

19.03.2018, 19:55

Wenn ich 50V-Netzteil hätte, spannungsstabilisiert und bis 0,5A oder 1A Leistung bei diesen 50V, würde ich einfach einen 10k-Widerstand nehmen und dranhängen. Lässt ihn das kalt, wirds wohl 1W sein, weil Du die ja als 1W gekauft hast. Aber so ... man weiß gar nichts. Vielleicht haben die aber auch 0.6W und die wurden für 1W verkauft. Da drüben haben dies mit Genauigkeit nicht so. Weil die meisten Metallschicht-Widerstände findet man in dieser Ausführung als 0,25W oder 0,6W. Und nebenbei würde ich mir einen 10k-Metallschicht-Widerstand 1W und einen mit 0,25W bei Conrad oder Konsorten holen, zum Vergleichen, bei einer Spannung 30V oder 50V, wegen Temperaturverhalten - ähnlich sollten die sich ja irgendwie verhalten.

HaWe

20.03.2018, 10:16

Moppi, alle Spekuliererei bringt doch nichts, ich schrieb doch bereits -

jetzt brauche ich vor dem Messen erstmal Vergleichs- oder Bezugswerte für 10k/1W.

denn wie, gesagt, die Gretchenfrage ist:
Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?
(d.h. wann nur noch höchstens lauwarm)

(dass ein 1/4W Widerstand bei 50V richtig heiß wird, wissen wir ja jetzt inzwischen)

also muss abgewartet werden, bis jemand bereit ist, dies bei sich zuhause selber vorzutesten.

Moppi

20.03.2018, 14:22

Tut mir leid, diese Geduld hätte ich nicht! ;)

Die Idee von i_make_it war ja nicht schlecht, wie könnte man es sonst prüfen?
Würde ich zur Not aber anders machen, ist mir gestern Abend so durch den Kopf gegangen. Wenn ich es nicht wüsste, wie die belastbar sind und ich brauch eine bestimmte Leistung, die die Widerstände aushalten müssen, würde ich eine Lochrasterplatine rauskamen und was aufbauen. Würde das dann ein paar Tage stehen lassen und schauen, ob der Widerstand das ausgehalten hat. Aber würde ich eben so machen, weil ich den dann auch größer dimensionieren würde, wenn der mir subjektiv zu heiß würde.

Ist ja auch alles irgendwo schon geschrieben worden, jeweils aus anderen Sichtweisen.

Dass Dich das so ruhig lässt! :)

HaWe

20.03.2018, 14:41

wie gesagt, lass ma', jetzt brauche ich vor dem Messen erstmal Vergleichs- oder Bezugswerte für 10k/1W.

denn wie, gesagt, die Gretchenfrage ist:
Wer hat einen 10k (oder 4k7) 1W-Widerstand und kann mir sagen, wie warm der bei 50V (oder ggf. 35V oder 25V) wird?
(d.h. wann nur noch höchstens lauwarm)

(dass ein 1/4W Widerstand bei 50V richtig heiß wird, wissen wir ja jetzt inzwischen)

Vage Ideen ohne überprüfte Ergebnisse oder eindeutige Referenzen bringen hier leider nichts.

wenn du aber einen anderen verlässlichen Test mit definitiven Ergebissen kennst, den ich direkt nachmachen kann, um meine mit deinen Werten direkt zu vergleichen: gerne!

HaWe

21.03.2018, 11:56

update:
der Lieferant hat meine Reklamation akzeptiert auf der Basis der sehr kleinen Bauform, die tatsächlich nicht der 1W Leistungsklasse entspräche.
ich musste also jetzt keine Temperatur-Belastungstests mehr durchführen.

White_Fox

23.03.2018, 17:08

Meine Güte, eine ganze Woche die Zähne an diesem Thema ausgebissen...nicht schlecht.

Gerdchen

23.03.2018, 17:29

Meine Güte, eine ganze Woche die Zähne an diesem Thema ausgebissen...nicht schlecht.

Mach besser keine Witze darüber, sonst wirst sofort abgestraft. So ein Fehlkauf kann einen schon in den Ruin treiben.:shock:
Aber nun ist ja alles in Butter.\\:D/

ahoi

HaWe

23.03.2018, 17:29

naja, klarer Fall - klare Antworten, schnelle Lösung ;)

Manf

23.03.2018, 17:35

Abschießend betrachtet finde ich es nicht schlecht, dass man sich einmal klar macht, dass ein Widerstand zur Umsetzung einer bestimmten Leistung schon ab einer relativ geringen Leistung deutlich überdimensioniert sein muss, um nicht zu heiß zu werden.
Wenn es nach dem Widerstand alleine ginge, dann könnte man ihn nach Nennlast dimensionieren, wenn es nach der Erwärmung der Schaltung geht, dann sucht man sich am besten den Wärmewiderstand der heraus der zu einer Erwärmung von 30°C führt und setzt den entsprechendn Typ ein der dann wohl um den Faktor 5 überdimensioniert ist.
Ich will nicht bewerten wie man auf die Lösung kommt.

White_Fox

23.03.2018, 21:24

naja, klarer Fall - klare Antworten, schnelle Lösung ;)
Tja...eigentlich wurde es dir ja schon mehr oder weniger klar gesagt: es gibt keine eindeutige Antwort. Jedenfalls nicht daß was du dir vorgestellt hast. Wie du ja gemerkt hast sagt die spezifizierte max. Verlustleistung nichts darüber aus, wie warm der Widerstand wird. Über ein und dasselbe Gehäuse kannst du beliebig viel Leistung in Wärme umsetzen. Je höher die Temperaturdifferenz, umso mehr Leistung setzt der Widerstand in Wärme um, der Zusammenhang ist eigentlich derselbe wie der zwischen Widerstand, Spannung und Strom. Solange, bis dir das Material verdampft, unter der Hitze chemische Reaktionen mit anderen Materialien eingeht oder sonstwie entartet.

Der Vorschlag von i_make_it, die Verlustleistung abzuschätzen ändert zwar nichts daran daß du die Maximaltemperatur deiner Bauteile nicht kennst, und ist damit auch nur sehr begrenzt brauchbares Rätselraten. Es ist allerdings die einfachste Möglichkeit, überhaupt erst mal einen Anhaltspunkt zu haben. Eine hinreichend präzise Temperaturmessung erfordert es natürlich, aber diese wolltest du nicht aufbauen.
Eine ergänzende, aber noch aufwendigere Möglichkeit wäre noch der Versuch gewesen etwas über die temperaturabhängige Widerstandsdrift zu erfahren. Da du aber schon die Temperaturmessung überhaupt abgelehnt hast ist es müßig, das noch in Erwägung zu ziehen.

Und ganz ehrlich-Daten zum vergleichen hättest du mehr als genug gehabt auch ohne daß sich hier wer hinsetzt und irgendwelche Teile aus seiner Grabbelkiste, die mit deinen wohl kaum vergleichbar sein dürften, für dich einer Messung unterzieht die du selber nicht machen wolltest/konntest. (Zugegeben, die Temperatur solcher Widerstände einigermaßen befriedigend zu messen ist nicht trivial und würde Equipment erfordern daß wohl die wenigsten zu Hause haben.) Jeder, der Widerstände verkauft, liefert ein Datenblatt mit, außer vielleicht Pollin bei seinen Tütensammlungen. Da liefert zwar längst nicht jeder Hersteller ein Temperaturdiagramm mit, andere aber schon. (Und deren Messungen sind sicherlich besser als die von uns.)

Aber letztendlich hast du die Lösung ja jetzt gefunden. :)

HaWe

23.03.2018, 23:15

nein, die Strategie wäre doch viel einfacher gewesen:

zunächst hätte man wissen müssen:
stimmt es tatsächlich, dass ein 1W Widerstand sich bei einem bestimmten Strom weniger stark erwärmt als ein 1/4W Widerstand (im oberen Bereich von dessen Belastungsgrenze)?

das wäre ja die Prämisse, die i_make_its Idee suggeriert hat.

Unter dieser Prämisse muss sich also eine Spannung finden lassen, bei der der 1W Widerstand nur leicht warm wird, während dann (laut Vorraussetzung) der 1/4 Watt Widerstand heißer wird.

Die Frage ist: welche Spannung erfüllt diese Bedingung?

Ich selber habe ja nun keine Vergleichswiderstände sondern nur unbekannte Ware.

Dazu müsste daher als erster Schritt zunächst jemand anderes einen 1W Widerstand besitzen und diesen dann mit 50V belasten, und wenn der dann wärmer wird als nur lauwarm, dann bei 35V oder notfalls 25V oder noch weniger. Bei etwa Körpertemperatur (ca. 30-40°) bräuchte man nur mit dem Finger fühlen.
Alternativ genau diese Spannungs-Info für ca. 30-40° aus einem Datenblatt.

Wenn diese Spannung für 10k, 1W und ca. 30-40° gefunden wurde, dann lege ich diese identische Spannung bei meinem eigenen Widerstand an.

Ist er dann auch ca. 30-40°, wird es ebenfalls ein 1W Widerstand sein, denn laut Vorraussetzung wird ja ein 1/4W Widerstand unter identischer Last heißer.
Super wäre es ntl, wenn man noch zusätzlich auch für 1/4W die geprüfte Vergleichstemperatur hätte.

Das wäre die Strategie laut Prämisse.

Stimmt die Prämisse aber nicht, dann ist diese Idee ntl für diese Lösungsstrategie von vornherein hinfällig.

Manf

24.03.2018, 12:14

(Zugegeben, die Temperatur solcher Widerstände einigermaßen befriedigend zu messen ist nicht trivial und würde Equipment erfordern dass wohl die wenigsten zu Hause haben.)
Da das Thema so interessant ist und auch technisch noch weiter diskutiert wird wollte ich speziell zu dem Punkt Temperaturvergleich noch eine Möglichkeit anführen.

Die Schmelztemperatur von Wachs der selben Kerze ist in etwa konstant, sie wird bei 40°C bis 50°C liegen. Sie ist bei größerer Wachsmenge z.B. 1cm³ mit einem einfachen Thermometer messbar und in einer kleineren Menge, einer Abschabung von 0,5mm noch gut als fest erkennbar. Beim Anhaften auf einem Bauelement wird die Probe beim Erreichen der Schmelztemperatur klar und zerfließt ohne damit das Temperaturverhalten des Bauelementes im Test wesentlich zu stören.

Diese Beeinflussung wird immerhin deutlich geringer sein als die durch die Umgebung des Bauelementes und seinen Einbau in eine wärmeableitende Umgebung.

HaWe

24.03.2018, 13:20

stimmt, auch eine sehr gute Idee, alternativ zum Fühlen mit dem Finger.
ein Problem könnte es evtl werden, wenn das Kerzenwachs beim Vortester nicht das gleiche ist, das ich hier hätte. Man könnte aber sicher z.B. Lidl-Teelichte etc. nehmen, und das Wachs dürfte dann gerade noch nicht schmelzen.

Bleibt nur nach wie vor das Haupt-Kriterium: wie hoch muss die Spannung sein für 10k/1W, um eine nur leichte Erwärmung zu erzielen.

Klebwax

24.03.2018, 14:00

Bleibt nur nach wie vor das Haupt-Kriterium: wie hoch muss die Spannung sein für 10k/1W, um eine nur leichte Erwärmung zu erzielen.

Klemm den Widerstand ans Labornetzteil, halte den Widerstand zwischen den Fingern und dreh die Spannung nach oben, bis es nach verbrannter Haut riecht. Mit der Formel L = U² / R kannst du dann die Leistung ausrechnen. Wenn du die Formel umstellst, kannst du auch ausrechnen, wieviel Spannung du für 1W brauchst.

MfG Klebwax

021aet04

24.03.2018, 14:27

Leistung ist P und nicht L. L ist Induktivität.

MfG Hannes

HaWe

24.03.2018, 15:55

Klemm den Widerstand ans Labornetzteil, halte den Widerstand zwischen den Fingern und dreh die Spannung nach oben, bis es nach verbrannter Haut riecht. Mit der Formel L = U² / R kannst du dann die Leistung ausrechnen. Wenn du die Formel umstellst, kannst du auch ausrechnen, wieviel Spannung du für 1W brauchst.
MfG Klebwax

Klebwax:
Du hast es noch nicht verstanden...
das Problem ist nicht die Spannung, die ich hier an einen Widerstand mit unbekannter Belastbarkeit anlege, sondern die, die ein nachweislicher 10k / 1W Widerstand zunächst braucht zur Erwärmung auf ca. 30-40°, quasi als Maßstab und Vorgabe.
Auf diesen Vorgabe-Wert hätte ich dann hier testen können.
10kOhm hätten aber ja beide, und solange sie nicht glühen, fließt bei einer beliebigen Spannung jeweils der gleiche Strom, also ergibt sich jeweils die gleiche Leistung.
Eine Leistung ausrechnen muss ich daher nicht, sie ist ja in beiden Fällen gleich und demnach kein Unterscheidungskriterium
- nur die Erwärmung ist bei 1W und 1/4W Nennbelastbarkeit unterschiedlich, wenn die Prämisse (s.o.) korrekt ist.

White_Fox

24.03.2018, 16:20

Die Schmelztemperatur von Wachs der selben Kerze ist in etwa konstant, sie wird bei 40°C bis 50°C liegen. Sie ist bei größerer Wachsmenge z.B. 1cm³ mit einem einfachen Thermometer messbar und in einer kleineren Menge, einer Abschabung von 0,5mm noch gut als fest erkennbar. Beim Anhaften auf einem Bauelement wird die Probe beim Erreichen der Schmelztemperatur klar und zerfließt ohne damit das Temperaturverhalten des Bauelementes im Test wesentlich zu stören.

Diese Beeinflussung wird immerhin deutlich geringer sein als die durch die Umgebung des Bauelementes und seinen Einbau in eine wärmeableitende Umgebung.

Sehr gute Idee...klasse, das muß ich mir merken. So bekommt der Thread ja doch noch einen Sinn.:cool:

HaWe

24.03.2018, 16:29

Sehr gute Idee...klasse, das muß ich mir merken. So bekommt der Thread ja doch noch einen Sinn.:cool:

Einen Sinn (im Sinne des TOP) hätte dieser Vorschlag erst dann bekommen, wenn dann auch für diese alternative Methode die Spannung bekannt wäre, die zu einer Erwärmung eines 10k / 1W Widerstandes auf rund 40° führt, denn zum Testen auf einen Spannungswert für eine Ziel-Temperatur braucht man ntl erstmal einen Spannungswert, auf den man testen kann ;)

Moppi

24.03.2018, 21:06

HaWe

25.03.2018, 12:12

Ich hatte ja schon schon geschrieben, man kann auch alternativ einen Span Kerzenwachs an den Widerstand machen. Weil nur fühlen ist so eine Sache.
Du hattest dann ja diese 50V schon ausgrechnet. Also Kerzenwachs drauf meinetwegen, Spannung anlegen. Schmilzt zügig weg -> Temperatur irgendwo zwischen ca. 60 und 80 Grad. Das entspricht vermutlich ca. der Max-Temperatur des Widerstandes bei seiner Leistung, die er haben soll. Die Spannung für 1W und 1/4W konntest Du vorher ausrechnen und hättest beide Fälle testen können. Wäre dabei nichts eindeutiges rausgekommen, wäre das auch eine Erkenntnis gewesen. ;)

nein, du hast es auch noch nicht verstanden.
ich brauche (bzw.: hätte gebraucht) eine bekannte Spannung als Vorgabe (max. 50V), die einen bekannten Vergleichswiderstand von 10k und 1W Belastbarkeit auf ca. 30-40°C erwärmt.

50V ist nur die Maximalspannung, die man überhaupt verwenden dürfte, weil dann genau jeweils die max. Grenze von 1/4W für 10k erreicht ist, was ja die Belastungsgrenze für den 1/4W Widerstand ist.
Bei 50V wird der 10k 1/4 W Widerstand sehr heiß (z.B. 170°C), es könnte aber durchaus sein, dass auch der 10k 1W Widerstand dabei sehr heiß wird (z.B. 130°C), was aber eine Unterscheidung für mich nicht mehr möglich macht - aber selbst das ist ja völlig unbekannt.

Für die Wachs-Methode gilt prinzipiell das gleiche, wobei das Messverfahren nur etwas komplizierter ist. Wachs schmilzt dabei auch nicht scharf und punktuell, sondern über einen weiteren Temperatur-Bereich, denn es ist ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe.

Berechnen lässt sich da nichts, man braucht diese (zu ermittelnde) Bezugsspannung für die 30-40°C Zieltemperatur als Unterscheidungskriterium.
30-40°C ist schon ziemlich perfekt, gerade weil man es sehr gut durch Fühlen messen kann.

Ohne die Kenntnis dieser Bezugsspannung für die 30-40°C für einen bekannten Widerstand mit 10k und 1W Belastbarkeit könnte ich keinen unbekannten Widerstand mit 10k sicher als einen mit ebenfalls 1W Belastbarkeit einordnen.

Wird mein Testwiderstand bei dieser ermittelten Testpannung (<= 50V) hingegen merkbar heißer als diese 30-40°C, dann hat dieser eine geringere Belastbarkeit - das könnte ich spüren.

Vorrausgesetzt, dass die Prämisse zu dieser Methode überhaupt korrekt ist.