對254AS系列電阻施加550W功率。電阻在很短的時間內便開始冒煙,變紅,直到通體熾熱通紅,兩端出現(xiàn)明火,明火持續(xù)約20s才熄滅,此時電源為恒流3.92A輸出,但是兩端電壓下降至66.3V,說明從0s到60s左右時電阻阻值一直在下降;60s至185s,電阻又出現(xiàn)了通體熾熱通紅,亮度保持恒定,同時電阻兩端電壓保持恒定,說明此過程電阻阻值達到穩(wěn)定;185s至315s,電阻兩端電壓開始緩慢上升至140.7V,此時到達電源設定的最大輸出能力,此過程阻值增大;在這個過程中,電阻通紅發(fā)亮亮度增強;315s開始,電源保持恒壓輸出,但是輸出電流急劇下降,電阻發(fā)光亮度也急劇下降;390s,電阻發(fā)亮熄滅,此時電源電流顯示輸出為零。以下為試驗視頻,速率已調整至6倍速。
在整個過程中,254AS系列陶瓷電阻出現(xiàn)冒煙-變紅-通體熾熱發(fā)光-微弱明火-通體熾熱發(fā)光-發(fā)光亮度增大-發(fā)光亮度減弱直至熄滅,但是沒有出現(xiàn)爆炸。
觀察電阻表面,電阻出現(xiàn)了明顯的開裂現(xiàn)象,外層為黃色,內部為黑色,還看到有膠狀物。此時測量阻值為457KΩ,說明電阻并不是理想的開路狀態(tài)。
上為測試前,下為測試后
254SP系列
對254SP系列電阻施加1000W功率。當打開電源輸出時,電壓恒壓輸出182V,電流顯示輸出為3A;說明電阻迅速受熱,阻值瞬間變大至60Ω左右。10s時電阻表面開始變紅發(fā)亮,此后一直到50s,電阻發(fā)光亮度逐漸增強;在此過程中電阻兩端電壓恒定為182V,電流輸出從3A緩慢下降至2.29A,說明此過程電阻阻值在緩慢上升。50s開始,電阻發(fā)光保持恒定,亮度略有變暗;電源輸出恒定在182V,2.29A,此電阻保持在80Ω左右。
一直持續(xù)至300s,電源保持416W輸出,電阻阻值無明顯波動,說明電阻已經達到了熱平衡,隨后便停止了試驗。以下為試驗視頻,速率已調整至6倍速。
在整個測試過程中,254SP系列陶瓷電阻無冒煙、著火現(xiàn)象,也沒有出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。待電阻冷卻后,觀察電阻表面,電阻兩端略微發(fā)黑,標記變暗淡,端帽部分出現(xiàn)氧化。此時測量阻值為36.9Ω,阻值變化約11.4%。
上為測試前,下為測試后
分析
① 為什么254AS系列會出現(xiàn)明火現(xiàn)象?
254AS系列電阻表面涂覆一層綠色的絕緣漆,這種絕緣漆在高溫的情況下會冒煙燃燒,待這種絕緣漆燃燒盡后,電阻表面不再出現(xiàn)明火。
② 為什么254AS系列電阻阻值先減小后變大?
初期功率過載阻值減小原因:
1. 陶瓷電阻阻值主要取決于石墨粒子之間的接觸電阻,以及石墨本身的電阻,石墨粒子在電阻中并不是呈規(guī)則排列,而是縱橫交錯,在制造過程中,會導致電阻中存在缺陷。
在初始功率過載時,電阻中接觸不良的部分得以優(yōu)化,降低導電通路的缺陷率與接觸電阻值,使得石墨粒子之間接觸狀態(tài)趨于穩(wěn)定,從而電阻阻值下降。
2. 254AS系列陶瓷電阻為負溫度系數(shù),溫度上升阻值下降。
過載一段時間后阻值增大原因:
在功率過載一段時間后,由于陶瓷電阻無法承受功率過載產生的高溫,電阻內部膨脹開裂,石墨部分暴露在空氣中被氧化,與此同時電阻的截面積變小,導致電阻阻值迅速躥升。但電阻阻值上升至一定阻值時,電阻熱功率已經非常小了,阻值趨于穩(wěn)定。