Приветствую уважаемые знатоки. Вопрос в следующем, в электрочайнике есть подсветка, она:
1.подключена параллельно спирали (нет на схеме)
2.состоит из двух резисторов, двух светодиодов и диода. Схему приложу, извините за ее качество заранее)
Вопрос в следующем, я так понимаю это резистивный делитель напряжения, и вроде все сходится по расчетам верно, на светодиоды идёт по 2.7 с копейками вольта, но что с мощностью, почему резисторы работают на такой мощности? По расчетам она около 120 Ватт, это же невозможно. Прошу разъяснить.
Правильный ответ дал jar-ohty. Могу только добавить, что бывает, маркировка резисторов не совпадает с номиналом. Сам с эти не раз сталкивался еще в советское время на резисторах МЛТ, УЛМ, ВС и других. Обычно, такие резисторы подлежали уничтожению (в СССР), но при капитализме кто же рабочие вещи выкинет из-за неправильной маркировки. Продадут как некондицию. Много таких объявлений в отделе снабжения любого предприятия, которые показывают не всем, чтобы не портить себе репутацию.
Как отступление. Те же процессоры Celeron от Intel, фактически та же некондиция (не все внутренние блоки работают), но их продают без упоминания этого слова.
Вообще, полагается ставить последовательно два резистора, дабы увеличить (иметь) запас по пробивному напряжения. Все таки, электрочайник греет воду и водяной пар с большой вероятностью попадет на резисторы, а следовательно, это может привести к пробою по поверхности резистора. Поэтому ставят два последовательно, чтобы "увеличить путь утечки тока".
Есть еще вариант - поставить один большой резистор, а второй поставить в качестве "предохранителя", на всякий случай. Иногда резистор дешевле предохранителя. В этом случае второй резистор ставят с таким расчетом, чтобы сгорел быстрее и без особых "эффектов", в случае пробоя.
Но я делаю подобную подсветку (в выключателях, к примеру) выбирая не тот рабочий ток, который указан для светодиодов (10-20 ма), а тот, при котором его свечения вполне достаточно. Обычно, это 0,5-2 ма. При таком небольшом токе и гасящий резистор не сильно нагревается, и светодиод не светит как прожектор и работает практически вечно. И схема моя проще чем на рисунке - ставлю два светодиода встречно-параллельно. И тогда, во первых, не нужно ставить выпрямительный диод, а, во вторых, мерцание светодиодом менее заметно, оно уже не с частотой 50 Гц, а 100 Гц (в каждый полупериод светиться соответствующий светодиод). А ту схему, что на рисунке, видимо разрабатывал местный "умелец".
При указанных вами номиналах резисторов ток в цепи составит 0,55 А. При этом мощность, рассеиваемая на резисторах, составит действительно около 120 Вт, а светодиоды мгновенно сгорят. Суммарное сопротивление резисторов должно быть примерно в 50 раз больше, то есть около 20 кОм. В таком случае при напряжении 220 В пиковый ток через светодиоды составит (310 В - 3 В * 2)/ 20 кОм = 15,2 мА, что в пределах допустимого для светодиода (ток через который не должен ни в один момент времени превышать 20 мА). Здесь 310 В - амплитудное значение напряжения. Используется именно оно, так как для светодиодов важно не превышать предельно допустимое значение тока не в среднем, а мгновенного - активный слой кристалла светодиода способен разогреться и разрушиться за доли миллисекунды. 3 В здесь - падение напряжения на каждом из светодиодов. Его можно принять за константу, так как оно очень слабо зависит от тока, протекающего через светодиод.
Мощность, рассеиваемая на резисторах, здесь будет равна 0,0152 А * (220 В - 6 В)/2 = 1,63 Вт. Здесь подставлено уже не амплитудное, а действующее значение, так как тепловое действие переменного тока в относительно массивном резисторе усредняется за время, значительно превышающее период за счет его тепловой инерции. Делим на 2, т.к. диод D3 и светодиоды не пропускают один из полупериодов.
Если мы возьмем два резистора по 10 килоом, то мощность рассеяния на каждом будет меньше 1 Вт. Однако настоятельно рекомендуется использовать резисторы на 2 Вт, так как они находятся под полным напряжением сети, которое в пике достигает 357 В при максимально допустимом напряжении сети, что превышает предельно допустимое напряжение для стандартных резисторов мощностью 1 Вт (350 В). Кроме того, во избежание деградации светодиодов, следует добавить еще один диод, шунтирующий светодиоды во время отрицательного полупериода. Это исключит попадание на них обратного напряжения за счет обратного тока диода.