Leistungswiderstände

Wissenswertes zu diesen Widerständen

Ratgeber Leistungswiderstände

Leistungswiderstände

Mit Draht- oder Metallfilmtechnologie

Leistungswiderstände sind hochbelastbar und für hohe Temperaturbereiche ausgelegt. Sie halten großen Spannungs- und Leistungswerten bei hoher Präzision mit engen Toleranzen stand. Je nach Widerstandselement weisen sie ein hervorragendes Impulsverhalten und geringes Stromrauschen bei hoher Zuverlässigkeit auf. Zusätzlich erschließt sich mit den optimal ausgelegten wärmeableitenden Widerstandsgehäusen ein weites Applikationsfeld.

Unser Portfolio deckt Leistungswerte für Präzisionsanwendungen ab. Nahezu jeder beliebige Widerstandswert lässt sich im Rahmen der technischen Möglichkeiten verwirklichen. Spezielle Verfahren gestatten zum Beispiel das Produzieren von Widerständen mit geringsten Induktivitäten und Anpassungen der Anschlüsse für Position und Rastermaß für Ihre Applikation.

MEGATRON ist Ihr Spezialist für das optimale „Design in“ und Ihr Partner für gesicherte Qualitätsprodukte. Mit hoher Liefertreue setzen wir auf langfristige Partnerschaften und begleiten Sie über die gesamte Lebensdauer Ihrer Anwendung; und das bereits ab relativ kleiner Stückzahl.


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Praezisions-Drahtwiderstand-SUT_UT
Leistungswiderstand SUT - Drahtwiderstand
Kompakter 15 Watt Leistungs-Drahtwiderstand mit 0,01Ω..260kΩ, max. -55°C..+250°C, max. Arbeitsspannung 1050V – benötigt keinen Kühlkörper
  • Draht-Leistungswiderstand bis 15 Watt
  • Komprimierte Baugröße
  • Sehr gutes Impulsverhalten
  • Standardtoleranz ±0,01%..±10%
  • Temperaturkoeffizient ab ±20 ppm/°C
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Widerstandswerte von 0,01Ω..260kΩ
  • Max. -55°C..+250°C
Praezisions-Drahtwiderstand-SUT_UT
Leistungswiderstand UT - Drahtwiderstand
10 Watt hochtemperatur Leistungs-Drahtwiderstand für max. -55°C..+350°C mit breitem Widerstandsbereich 0,01Ω..260kΩ – benötigt keinen Kühlkörper
  • Leistungswiderstand bis 10 Watt
  • Sehr gutes Impulsverhalten
  • Widerstandstoleranz ±0,01%..10%
  • Temperaturkoeffizient ±20 ppm/°C
  • Widerstandswerte von 0,01Ω..260kΩ
  • Max. Arbeitsspannung von 850V
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Option (HT) Temperaturbereich von -55°C..350°C
  • Option 4poliger (Kelvin) Anschluss
Leistungswiderstand MAL
Leistungswiderstand MAL - Drahtwiderstand
50 Watt Leistungs-Drahtwiderstand @25 °C im Aluminiumgehäuse mit sehr hohem Temperaturbereich von -55 °C…+275 °C und max. Arbeitsspannung von 2200V
  • Leistung bis 50 Watt mit Kühlkörper
  • Widerstandsbereich von 0,01kΩ bis 250kΩ
  • Widerstandstoleranz ab ±0,01%
  • Standard TK ab ±20ppm/°C
  • Aluminiumgehäuse
  • Induktionsarme Wicklung (Option)
  • Zahlreiche Anschlussvarianten
Leistungswiderstand-Drahtwiderstand-feuerfest-MCV
Leistungswiderstand MCV - Drahtwiderstand
10 Watt @75°C Leistungs-Drahtwiderstand im flammbeständigem Keramikgehäuse mit sehr hohem Temperaturbereich -55°C..+275°C – benötigt keinen Kühlkörper!
  • Flammbeständig - Drahtwiderstand in Keramik zementiert
  • Belastbar bis 10 Watt @75°C
  • Benötigt keinen Kühlkörper
  • Widerstandswerte von 0,01Ω..90kΩ
  • Widerstandstoleranz bis zu ±0,01%
  • Temperaturkoeffizient ±20ppm/°C R>10Ω
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
Leistungswiderstand feuerfest MCU
Leistungswiderstand MCU - Drahtwiderstand
15 Watt @75°C Leistungs-Drahtwiderstand im flammbeständigem Keramikgehäuse mit sehr hohem Temperaturbereich -55°C..+275°C – benötigt keinen Kühlkörper!
  • Flammbeständig - Drahtwiderstand in Keramik zementiert
  • Belastbar bis 15 Watt @75°C
  • Benötigt keinen Kühlkörper
  • Widerstandswerte von 0,01Ω..90kΩ
  • Widerstandstoleranz bis zu ±0,01%
  • Temperaturkoeffizient ±20ppm/°C R>10Ω
  • Induktionsfreie Wicklung (Option)
  • Mit Abstandshalter (Option)
Leistungswiderstand-M35
Leistungswiderstand M35 - Metallfilm
35 Watt Leistungswiderstand @25°C im TO-263 Gehäuse und max. Arbeitsspannung von 500V
  • Hohe Leistung bis 35 Watt (auf Kühlkörper)
  • Widerstandsbereich 0,01Ω..51kΩ
  • Widerstandstoleranz ab ±1%
  • Temperaturkoeffizient ab ±50ppm/°C
  • TO-263 Gehäuse (D-PAK)
  • Induktionsarm (<10nH)
  • Lötfestigkeit im Reflow Verfahren bei 260°C / 20 sec.
Leistungswiderstand-M247
Leistungswiderstand M247 - Metallfilm
140 Watt Leistungswiderstand @25°C im TO-247 Gehäuse und max. Arbeitsspannung von 700V
  • Hohe Leistung bis 140 Watt (auf Kühlkörper)
  • Widerstandsbereich 0,02Ω..51kΩ
  • Widerstandstoleranz ab ±1%
  • Temperaturkoeffizient ab ±50ppm/°C
  • TO-247 Gehäuse
  • Induktionsarm (<50 nH)
Leistungswiderstand-M220
Leistungswiderstand M220 - Metallfilm
50 Watt Leistungswiderstand @25°C im TO-220 Gehäuse und max. Arbeitsspannung von 500V
  • Hohe Leistung bis 50 Watt (auf Kühlkörper)
  • Widerstandsbereich 0,01Ω..51kΩ
  • Widerstandstoleranz ab ±1%
  • Temperaturkoeffizient ab ±50ppm/°C
  • TO-220 Gehäuse
  • Induktionsarm (<10nH)
Leistungswiderstand-M126
Leistungswiderstand M126 - Metallfilm
20 Watt Leistungswiderstand @25°C im TO-126 Gehäuse und max. Arbeitsspannung von 500V im kompakten Design
  • TO-126 Gehäuse
  • Geringe Abmessungen und flaches Design
  • Hohe Leistung bis 20 Watt (auf Kühlkörper)
  • Widerstandsbereich 0,01Ω..51kΩ
  • Widerstandstoleranz ab ±1%
  • Temperaturkoeffizient ab ±50ppm/°C
  • Induktionsarm (<50nH)
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Was ist ein Leistungswiderstand?

Leistungswiderstände zählen zu einer speziellen Klasse von elektrischen Widerständen. Elektrische Widerstände sind elektrisch passive Komponenten, die den Stromfluss durch eine elektrische Schaltung begrenzen. Das spezielle Hauptmerkmal von Leistungswiderständen ist die Eignung für den Einsatz bei hohen Leistungen, d.h. bei sehr hohen Belastungen und daraus resultierenden Temperaturen. Besonderer Beachtung bedarf die maximale Leistungsaufnahme der Bauteile durch Verlustleistung, welche durch Wärmeentwicklung im Betrieb entsteht.


Leistungsgrenzen - die Leistungsminderungskurve

Die elektrische Leistung wird durch Multiplikation von Strom und Spannung oder durch das Verhältnis der quadratischen Spannung zum Widerstandswert oder durch die Multiplikation des Quadrats des Stromes mit dem Widerstand gebildet:

P = I*U = I²*R = U²/R

Daher folgt die elektrische Leistung einer Quadratfunktion von Strom bzw. Spannung, d.h. eine Erhöhung von Strom oder Spannung um beispielsweise 20% führt zu einer Leistungserhöhung um 44%. Diese Gesetzmäßigkeit muss bei der Auswahl des Bauteils berücksichtigt werden. Darüber hinaus muss die thermische Weitergabe von Verlustwärme durch die hohe Leistungsaufnahme ermöglicht werden. Unterstützt wird die Wärmeableitung durch die verwendeten Materialien der Widerstandsgehäuse. Häufig sind es Aluminiumgehäuse mit zusätzlich wärmeableitenden Kühlrippen oder Gehäuse aus wärmeableitenden Keramiken. Zusätzlich finden entsprechend dimensionierte Kühlkörper, meist in Form von Aluminium-Platten Verwendung, auf die der Widerstand ggf. zusammen mit einer Wärmeleitpaste montiert wird. In den Datenblättern von Leistungswiderständen findet sich meist eine Kurve, die den Zusammenhang zwischen maximal zulässiger Leistung und der Umgebungstemperatur darstellt, die Leistungsminderungskurve.


Gepulster Betrieb

Leistungswiderstände werden als Schutz der Elektronik eingesetzt, wenn kurzfristig hohe Ströme aufgenommen werden müssen, um andere Bauteile vor Überlast zu sichern. Dies kann z.B. beim Ein- und Ausschalten von großen Verbrauchern oder bei einem Blitzschlag passieren. Leistungswiderstände eignen sich gerade für diese Applikationen mit hohen Impulsbelastungen. Ein Beispiel ist der Einsatz in Defibrillatoren. Sie geben in kurzer Zeit eine hohe Menge an Energie ab, die von Leistungswiderständen, die für gepulsten Betrieb spezifiziert sind, ohne Probleme für diese Impulszeit aufgenommen werden kann. Bei geeigneten Modellen finden sich Angaben im Datenblatt zum gepulsten Betrieb. Je nach Werten für Widerstand, Pulswiederholrate und Betriebstemperatur ändern sich diese Werte, daher sind Grafiken dazu mit Vorsicht zu lesen.


Materialtechnologien von Leistungswiderständen

Als Technologien bei Leistungswiderständen sind besonders Metalldraht- oder Metallfilmtechnologie verbreitet. Die beiden Technologien unterscheiden sich grundlegend im Aufbau des Widerstandselements und in den verwendeten Materialien, sowie den daraus resultierenden Eigenschaften.

Drahtgewickelte Widerstände

Die Herstellung von Drahtwiderständen erfolgt durch das Wickeln eines Drahtes um einen Trägerkern. Präzisions-Drahtwiderstände zeichnen sich durch besonders hohe ESD-Festigkeit, geringem Rauschen, und einem niedrigen Temperaturkoeffizienten aus. Durch die Wicklung haben diese Bauteile allerdings nicht zu vernachlässigende Werte für Induktivität und Kapazität, was zu Problemen bei Hochfrequenzanwendungen führen kann. Es gibt verschiedene Methoden, diese Bauteile zu wickeln, was je nach Methode verschiedene Vor- und Nachteile hat. Siehe hierzu unser Ratgeber zum Thema Drahtwiderstände. Drahtwiderstände erreichen allerdings eine vergleichsweise bessere Langzeitstabilität und Temperaturstabilität als Metallfilmwiderstände und können durch Anpassung der Wicklung mit bestimmten kundenspezifischen Widerstandswerten geliefert werden.

Metallfilm- / Dünnschichtwiderstände

Metallfilmwiderstände haben einen Vorteil vor allem im Bereich bei Hochfrequenzanwendungen, denn sie haben sehr geringe Werte für Induktivität und Kapazität. Für die Produktion eines Metallfilm-Widerstands kommen zahlreiche Verfahren zum Einsatz. Auf einem Keramiksubstrat befindet sich eine abgeschiedene Metallschicht mit geringer Dicke (der Dünnfilm). Diese Schicht hat einen hohen Widerstand auf einer vergleichsweise geringen Fläche. Je nach Sollwert des Widerstands wird die Dicke der Schicht variiert. Grundsätzlich haben Dünnschichtwiderstände ein ausgeprägtes Alterungsverhalten, weil die dünne Schicht anfällig für Oxidation und Selbstätzung ist. Für Präzisionsbauteile wird die Schicht daher künstlich vorgealtert.


Kelvin-Anschluss - Vierleitermessung

Einige Modelle der Leistungswiderstände bieten neben den beiden Standardanschlüssen als Option zusätzliche Ausgänge, welche die 4-polige Kelvin-Messung ermöglichen. Wenn der Widerstandswert des Leistungswiderstands besonders klein ist, dann sind eventuell die Anschlusswiderstände (und/oder sonstige Widerstände in der Leitung) ähnlich groß wie der Leistungswiderstand selbst. Dann kann die abfallende Spannung am Leistungswiderstand, und damit auch die Leistung, die vom Leistungswiderstand selbst verbraucht wird, nicht mehr über den gesamten Spannungsabfall an den Zu- und Ableitungen direkt überwacht werden.
Die zwei zusätzlichen Anschlüsse ermöglichen die direkte Messung des Spannungsabfalls am Widerstand über ein weiteres Messgerät. Dadurch ist der Strom berechenbar, weil der Widerstand bekannt ist und zusätzlich ist die Leistung am Leistungswiderstand berechenbar. Das System kann so während des Betriebs dann doch überwacht werden.

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