Derzeit habe ich bei meinem Projekt, bei dem ich einige Weihnachtslichter von einer Schnur entfernt habe, erfolgreich einen Widerstand anstelle der entfernten Glühbirnen verwendet.

(Hinweis: Springen Sie für die Frage zum Abschnitt „Diode als Ersatz?“. Nachfolgend finden Sie die Details als Referenz.)

Hier ist, was derzeit los ist:

R1 ist ein 10-Watt-Widerstand mit 150 Ohm und
R2 ist ein 10-Watt-Widerstand mit 220 Ohm.

Die gesamte Saite hat diese Spezifikationen:

120 Volt (Ausgang)
0,34 Ampere
40,8 Watt

Dies bedeutet, dass jede Glühbirne:

2,4 V
0,17 Ampere
14,11765 Ohm
0,408 Watt

Folgendes läuft durch R1:

38,4 Volt
0,17 Ampere
225,88 Ohm
6,528 Watt

Und hier ist, was durch R2 läuft:

26,4 Volt
0,17 Ampere
155,29412 Ohm
4,488 Watt

(Hinweis: Berechnungen über Online-Rechner berechnet )

Es klappt.

Der Nachteil bei der Verwendung eines Widerstands ist jedoch, dass er sehr heiß wird, und laut Wärmediagramm müsste er 15 % Last haben, damit er kühl genug ist, um nicht einmal bei Berührung zu brennen.

Siehe einen früheren Kommentar, den ich gemacht habe:

... ungefähr 44 ° C ist die Schmerzgrenze beim Berühren einer heißen Oberfläche, also sind ungefähr 42 ° C (108 ° F) berührungssicher ... laut Tabelle liegt die berührungssichere Schwelle bei nur etwa 15 % Last!

Sie können aus dem Diagramm (danke @Bort) die Einschränkungen der Verwendung eines Widerstands in diesem Fall ersehen:

Dieses Diagramm gilt für den 220-Ohm-10-Watt-Widerstand. ( Teilenummer und Datenblatt )

Mit anderen Worten, ich bräuchte einen Widerstand mit sehr hoher Wattzahl, damit er kühl läuft, was nicht praktikabel ist. Oder ich müsste viele Widerstände aneinanderreihen, was auch nicht praktikabel ist.

Ich mache mir Sorgen, dass so etwas wie ein Blatt auf dem Widerstand landen und Feuer fangen könnte. Infolgedessen habe ich die Lichter vorerst ausgesteckt (bis Weihnachten habe ich noch viel Zeit!).

Obwohl beispielsweise der R2-Widerstand bei 65 % Last in der sicheren Zone für den Widerstand läuft, sind das immer noch 165 ° C, was eigentlich sehr, sehr heiße 329 ° F ist!

Über 300 Fahrenheit ist sehr heiß, und daher ist es weder praktisch noch sicher, einen Widerstand für dieses Projekt zu verwenden, obwohl er funktioniert und im richtigen Bereich läuft und richtig verwendet wird.

Andere Optionen sind der Bau eines Kühlkörpers, aber für 3 oder sogar 10 US-Dollar Lichterkette macht das keinen Sinn. Und das Anbringen eines großen Metallstücks (zur Wärmeableitung) könnte funktionieren, würde aber die Weihnachtsbeleuchtung zu einem Schandfleck machen.

Diode als Ersatz?

Daher überlegte ich, ob es eine Alternative zur Verwendung eines Widerstands geben könnte, da es in diesem Fall aus den oben beschriebenen Gründen keinen Sinn macht, einen Widerstand zu verwenden.

Jemand schlug vor, dass ich anstelle des Widerstands eine Gleichrichterdiode verwenden könnte, um die Spannung zu verringern.

Dies ist sinnvoll, da durch Herunterschalten der Spannung die Wattleistung reduziert und somit möglicherweise die Notwendigkeit eines Widerstands beseitigt wird, da die gesamte Saite aufgrund der Formel zur Bestimmung der Wattleistung aus Ampere und Volt eine geringere Wattleistung hätte.

Das bedeutet also, dass wir zum Ersetzen R1durch D1die Spannung um verringern müssten 26.4v, und zum Ersetzen R2durch D2müssten wir die Spannung um verringern 38.4v.

Siehe dieses neue Schema mit Dioden anstelle von Widerständen:

Wenn das also richtig ist, würde dies bedeuten, dass beispielsweise auf der D1-Saite die verbleibende Spannung, die durch die verbleibenden geht, 93,6 V beträgt.

Unter der Annahme, dass die Diode die Stromstärke nicht beeinflusst, bedeutet dies, dass das Durchlaufen der verbleibenden 39 Glühbirnen an dieser Zeichenfolge Folgendes bedeutet:

93,6 Volt
0,17 Ampere
15,912 Watt

15,912 W / 39 Glühbirnen = 0,408 W durch jede Glühbirne
Dies ist die ursprüngliche Wattleistung, die durch jede Glühbirne geht, was perfekt ist.

Daher habe ich dazu ein paar Fragen:

• Würde das funktionieren? Wenn nicht, was können Sie stattdessen tun?
• Würde die Diode nicht heiß werden?
• Sind meine Berechnungen korrekt?
• Irgendwelche anderen Variablen zu berücksichtigen?

Vielen Dank im Voraus!