Auf dieser Seite
sehen Sie einen Datenvergleich von bekannten Hochlastwiderständen.
Somit können
Sie bestimmte technische Daten in ihrer Größe besser zuordnen.
Unser Mess-Equipment
Da es sich hier um Messungen
handelt, die von durchschnittlichen Messgeräten nicht mehr erfasst
werden, bzw. nur unzureichend gemessen werden können, verwenden wir
nur hochwertige Präzisionsmessgeräte.
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Induktivitäts-Messbrücke
Auflösung: 0,01nH;
Genauigkeit 0,05%
Messfrequenz bis 100kHz
Widerstands-Messbrücke
mit serieller Induktivitätsmessung.
Auflösung: 0,0001 Ohm;
Genauigkeit 0,005%
Kelvin-Klemmen, d.h. Induktivität
und Widerstand der Messkabel wird durch Computerkalibrierung mithilfe des
Vierdrahtsystems "weggerechnet" |
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|
|
Infrarot Temperatur-Messgerät
Messen der Bauteil-Oberflächentemperatur
mit Infrarotstrahl bis 550°C
Der Widerstand wurde mit
einem entsprechenden Konstantstrom durchflossen, aus dem sich die jeweilige
Leistung des Widerstandes ergab. z.B. 1,000 A bei 10 Ohm ergibt 10 Watt.
Jeder Widerstand wurde mit der vom Hersteller angegebenen max. Dauerlast
belastet.
Die Leistung wurde solange
zugeführt, bis sich eine konstante Temperatur einstellte.
Durch den Konstanstrom konnte
mit einfacher Spannungsprüfung am Widerstand der Temperaturgang verfolgt
werden. |
Um jederzeit
nachvollziehbare Messungen zu erhalten, und um Verwechselungen auszuschließen,
wurde ein Messplan erstellt, der zu zwei verschiedenen Zeitpunkten
von zwei verschiedenen Personen durchgeführt wurde. Bei starken Abweichungen
einer Messung wurde diese ein drittes Mal durchgeführt.
Es wurden von jedem Widerstandswert
10 Stück besorgt, um Mess-Ausreißer eines Einzelstücks
zu vermeiden. Auch wurden verschiedene Ohm-Werte einer Serie gemessen,
da nicht alle Parameter bei allen Widerstandswerten gleich sind.
Wir entschieden uns, jeweils
1 Ohm und 10 Ohm zu messen. Innerhalb dieses Bereiches werden die meisten
Widerstände für Passiv-Weichen eingesetzt.
Allerdings verändern
sich nicht alle Parameter linear zum Widerstandswert. Dennoch wird ein
Anhaltspunkt gegeben, um die Parameter bei nicht aufgeführten Werten
zu schätzen.
Mess-Ergebnisse
(Jahr 2009)
Bitte lesen Sie auch die
Komentare zu den Parametern weiter unten
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Fotos nicht maßstabtreu |
Irrtum vorbehalten
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MOX 5 Watt
Schichtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,2%
|
170° / 5W
|
300ppm
|
-20nH
|
-10nH
|
0,001
|
0,005
|
25/12mm
|
10R
|
+0,2%
|
170° / 5W
|
300ppm
|
-130nH
|
-80nH
|
0,0004
|
0,008
|
162/100mm
|
|
|
MOX 10 Watt
Schichtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,1%
|
220°/10W
|
100ppm
|
-40nH
|
-20nH
|
0,003
|
0,02
|
50/25mm
|
10R
|
+0,1%
|
220°/10W
|
100ppm
|
-20nH
|
-20nH
|
0,0001
|
0,001
|
25/25mm
|
|
|
Manganin 10 Watt
Schichtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,3%
|
170°/10W
|
10 ppm
|
-20nH
|
-45nH
|
0,001
|
0,002
|
25/56mm
|
10R
|
+/-0%
|
170°/10W
|
10 ppm
|
-30nH
|
-95nH
|
0,0001
|
0,005
|
37/118mm
|
Temp. mit
Kühlkörper, siehe Kommentar |
|
HTR-10 Watt
Drahtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,2%
|
210°/10W
|
25 ppm
|
25nH
|
20nH
|
0,0005
|
0,004
|
31/25mm
|
10R
|
+0,07%
|
210°/10W
|
25 ppm
|
<1nH
|
<1nH
|
0,00004
|
0,0001
|
1/1mm
|
|
|
10 Watt Drahtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,4%
|
220°/10W
|
30 ppm
|
180nH
|
110nH
|
0,01
|
0,1
|
22/13cm
|
10R
|
+0,2%
|
220°/10W
|
30 ppm
|
900nH
|
800nH
|
0,005
|
0,05
|
11/10cm
|
|
|
20 Watt Drahtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,05%
|
330°/20W
|
30 ppm
|
85nH
|
75nH
|
0,005
|
0,05
|
10/9cm
|
10R
|
+0,7%
|
330°/20W
|
30 ppm
|
2500nH
|
2400nH
|
0,015
|
0,15
|
312/300cm
|
|
|
25 Watt Drahtwiderstand
Wert
|
100kHz
|
C°
|
TK
|
L
(10kHz)
|
L
(100kHz)
|
Q (10kHz)
|
Q (100kHz)
|
Leiter (10/100kHz)
|
1 R
|
+0,5%
|
230°/20W
|
50 ppm
|
200nH
|
200nH
|
0,02
|
0,15
|
25/25cm
|
10R
|
+0,4%
|
230°/20W
|
50 ppm
|
800nH
|
700nH
|
0,005
|
0,05
|
100/87cm
|
Temp. ohne zusätzlichem
Kühlkörper |
Komentar zu den
Parametern
Alle
hier aufgeführten Widerstände haben nichtmagnetische Widerstandskörper.
Alle,
außer dem goldfarbenen 25Watt-Widerstand, haben nichtmagnetische
Anschlussdrähte.
Wert
Aufgenommen wurden die Widerstandswerte
1 Ohm und 10 Ohm. Gemessen wurde mit 10kHz Messfrequenz. Die zweite Spalte
zeigt den Widerstandswert bei 100kHz.
Messergebnisse, die wertabhängig
sind, verändern sich nicht unbedingt linear zum Wert.
Kommentar: Die Widerstandsänderung
über der Frequenz ist bei allen vernachlässigbar gering.
C°
= Temperatur
Gemessen wurde im Freiraum
bei 20° Umgebungstemperatur. Der Widerstand wurde mit seiner angegebenen
Nennlast belastet. Bei Einbau in ein Gehäuse kann die Temperatur höhere
Werte annehmen.
Kommentar: Wenn ein
Bauteil über 200°C erreicht, bekommen einige Bedenken. Für
einen Widerstand ist das in der Regel jedoch eine übliche Temperatur.
Es könnten nur andere benachbarte Bauteile beeinträchtigt werden.
Bei über 300°C sollte man schon auf eine gute Lötverbindung
achten, damit diese nicht schmilzt, ansonsten Klemmverbindungen o.ä.
verwenden.
Der Manganin-Widerstand
wurde auf einem kleinen Kühlkörper gemessen, (Abbildung
hier). Ansonsten ist dieser nur bis 3 Watt belastbar, sonst steigen
bei 10 Watt Rauchfahnen auf.
TK
= Temeraturgang
Angabe in ppm (parts per
million). d.h. Wert-Änderung pro Grad Temperatur-Änderung
Beispiel: 100ppm = 0,0001
= 0,01% pro Grad.
Ein 10,0 Ohm Widerstand
verändert dann seinen Wert bei 100°C Temperaturanstieg um 1% =
10,1 Ohm.
Kommentar: Wenn man
die Werte genau betrachtet, so liegen die TK-Werte alle in einem Bereich,
der für Audio-Anwendungen wohl eher unbedeutend ist. Er lässt
bestenfalls auf andere Material-Qualitäten schließen.
L
= Induktivität
Die Induktivität wird
hauptsächlich durch den Wickel eines Drahtwiderstandes hervorgerufen.
Je höher der Widerstandswert,
desto mehr Windungen und mehr Induktivität. Das stimmt aber nicht
immer, da bei höheren Widerstandswerten auch Maßnahmen ergriffen
werden, die die Windungszahl nicht ansteigen lassen, z.B. dünnerer
Draht oder hochohmigere Legierung.
Durch zwei parallele Drähte,
die gegensinnig gewickelt werden, lässt sich die Induktivität
nahezu völlig eleminieren. Bei kleinsten Widerständen (um 1 Ohm)
ist das nicht ganz möglich, denn durch die geringe Windungszahl können
die Drähte für den Aufhebungseffekt nicht dicht genug nebeneinander
liegen.
Toleranz. Die Induktivitäten
wurden gemittelt. Besonders unter 100nH kann dieser Wert innerhalb einer
Serie bis zu +/-50% schwanken. (20nH = 10-30nH). Bei höheren Induktivitäten
ist die Serienabweichung sehr gering.
Negative
Induktivität ? Die gibt es nicht wirklich, sondern nur
mathematisch. Jeder Widerstand besitzt auch eine Kapazität, die man
sich dem Widerstand parallelgeschaltet vorstellen muss. Wenn nun die Kapazität
solch hohe Werte erreicht, dass sie mehr Einfluss, als die Induktivität
hat, zeigt ein dafür vorgesehenes Messgerät ein negatives Vorzeichen
an, da der Strom jetzt nicht mehr nach- sondern voreilt. Das Gerät
ermittelt die Induktivität nämlich durch die Zeitdifferenz zwischen
Strom und Spannung. Richtig super wäre eine Kapazität, die die
Induktivität genau aufhebt. Ob eine zu hohe Kapzität (negative
Induktivität) wünschenswert ist, hängt vom Einsatz ab.
Man kann sich das in
etwa so vorstellen: Auch ohmsche Widerstände können ein negatives
Vorzeichen haben, das sind dann mathematisch gesehen Spannungsquellen.
Ein solcher negativer Vor-Widerstand würde durch sein umgekehrtes
Vorzeichen bewirken, dass bei Belastung die Spannung an einem Verbraucher
steigt, statt fällt. Das ist bestimmt nicht immer wüschenswert.
Höhere Kapazitäten
als Induktivitäten kommen hauptsächlich bei Film- und Schichtwiderständen
vor.
Kommentar: Ob
eine Induktivität in solchen Größenordnungen überhaupt
von Nachteil ist, hängt vom Einsatz ab. Vor einem Hochtöner kann
die Induktivität eines Widerstandes von Bedeutung sein, wenn sie Werte
annimmt, die in den Bereich der Lautsprecherzuleitung gelangt, die man
ja auch kurz halten möchte. Wenn aber z.B. vor einem Mitteltöner
eine Reihenschaltung aus Spule und Widerstand angebracht ist, so ist die
Induktivität eines Widerstandes - oder auch Kondensators - bedeutungslos,
da die Induktivität der Spule um ein Vielfaches höher ist.
Induktinonsfreiheit
Die Definition dieses Begriffes
ist nicht festgelegt. Absolute Freiheit im Sinne des Wortes gibt es wohl
nicht. Dennoch wird dieser Begriff bei vielen Bauteilen verwendet.
Ohne eine Regel aufzustellen
kann man bestimmt akzeptieren, dass ein Bauteil, dessen Induktivität
höchstens der Länge eines äquivalenten Stück Drahtes
(0,8nH/mm) entspricht, als induktionsfrei bezeichnet werden darf.
Beispiel: Ein Widerstand
- oder Kondensator - hat eine Länge ohne Anschlussdrähte von
40mm.
Dann gilt ein Wert von 32nH
als völlig induktionsfrei. Darüber hinaus ist es wohl eine Definitionsfrage.
Q
= Güte
Gesamtgüte des Widerstandes
- setzt sich aus mehreren Parametern zusammen und ist vor allem frequenzabhängig.
Leiter
Jedes Stück Draht besitzt
eine Induktivität. In der Regel ca. 0,8nH / mm. Die Werte in der Tabelle
geben an, welche Länge eines Leiters der Induktivität des Widerstandes
bei 10kHz und 100kHz entsprechen würde.
Überlastfähigkeit
In einer Frequenzweiche
sind schnell unbemerkt die Grenzleistungen eines Widerstandes überschritten.
Da dies meistens kurzzeitig oder nur impulsweise geschieht, ist das nicht
weiter schlimm. Ein Widerstand ist kein Halbleiter, der dabei sofort zerstört
wird. Die Zerstörung eines Widerstandes geschieht hauptsächlich
durch den Temperatur/Zeitfaktor. Deswegen sind kurzzeitig bis zur 10-fachen
Leistung und mehr möglich.
Beispiel:
Muss der Pegel eines Mitteltöners
mittels Widerstand abgesenkt werden, so sollte man die Verlust-Leistung
des Widerstandes überschlagen.
Das Verhältnis des
Widerstandswertes zwischen Widerstand und Lautsprecherspule ist in etwa
äquivalent zur Leistung an beiden. Hat der Vorwiderstand die Hälfte
des Schwingspulenwertes, so fäll an ihm auch ca. ein Drittel der Gesamtleistung
ab (das ist besonders bei entsprechend hohem Dauerpegel zu beachten).
In der Regel sind MOX-Widerstände,
trotz ihrer sonst hervorranden Daten, weniger überlastfähig als
Drahtwiderstände. In unserem Test zeigten sie bereits bei der vorgesehenen
Nennlast des Herstellers starke Verfärbungen des Widerstandskörpers.
Der 10 Watt-Widerstand wurde bei 10 Watt Dauer in der Mitte bräunlich
und bei 20 Watt Dauer weiß und die Farbringe verschwanden. Außerdem
begann bei 20W Dauer (ca. 450°C) der Wert nach einiger Zeit über
30% anzusteigen.
Der HTR-Widerstand zeigte
bei 20 Watt keinerlei Verfärbung oder Wertänderung, lediglich
die Schrift wurde blass.
Der 20 Watt Drahtwiderstand
wurde bei seinen 20 Watt Nennlast in der Mitte leicht braun.
Der Manganin hält
höheren Leistungen bis 20 Watt tatsächlich stand, wenn er auf
einem entsprechend großen Kühlkörper montiert ist.
Der weiße 10 Watt
Drahtwiderstand wurde bei 10 Watt auch nur leicht braun, bei 20 Watt
stiegen dünne Rauchfahnen auf.
Der 25 Watt Drahtwiderstand
im
Alukühlkörper zeigte sich betriebssicher bei doppelter Überlast
und geeignetem Kühlkörper.
Es bleibt jedem selbst
überlassen, die einzelnen Ergebnisse zu bewerten, um zu einem Gesamtbild
zu gelangen
Der eine möchte aus
Prinzip nur das Beste und physikalisch Machbare,
der andere bewertet die
Parameter entsprechend der Anwendung.
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