O uso mais eficiente de resistores para aquecer uma chapa de alumínio?

Estou construindo uma impressora de reprap. Tenho uma folha de alumínio de 8x8 "para usar como superfície de impressão, que deve ser aquecida para evitar problemas durante a impressão. </background-info>

Minha placa controladora pode suportar no máximo 60V a 11A, antes do fusível PTC disparar ou do MOSFET em excesso. Não estou mudando esses componentes; portanto, qualquer solução que eu encontre tenha que se encaixar nessas restrições. Eu tenho resistores de montagem em chassi de alumínio de 12x 1 ohm e 10W que pretendo abusar como elementos de aquecimento. Estou tentando encontrar a maneira mais eficiente de paralelo / série dos resistores e qual tensão de alimentação usar para consumir mais energia. As fontes de alimentação existentes são de 12V a 18A ou 24V a 6,5A, e eu preferiria não comprar outra, se possível.

Exceder temporariamente a potência dos resistores é perfeitamente aceitável, porque estou fotografando apenas para uma temperatura alvo de 65-110C (dependendo do plástico usado). Qualquer solução com a qual eu esteja feliz deve atingir essa temperatura em 10 minutos ou mais, portanto, pressionar 25W através de um resistor de 10W nesse período não causará realmente danos. E se isso acontecer, meh, eles são um dinheirinho cada. Depois que a plataforma está à temperatura ambiente, um microcontrolador alterna a energia dos resistores para controlar o calor.

Parece que você deseja obter a potência máxima dos resistores e fontes de alimentação que você possui. A impressão 3D é um processo longo. Não vejo como exceder temporariamente a dissipação de energia nominal pode ajudar. O seguinte é para o estado estacionário.

Resistores de 12x 1Ω, cada um com capacidade de 10W. A potência total máxima no estado estacionário que você pode dissipar é de 120W. Cada resistor dissipa$P = I^2R$. A potência nominal máxima é atingida quando

$I=\sqrt{\dfrac {P_{rated}} R}=3.16A \approx 3A$

Escolha uma combinação de resistores em série / paralelo para que

$\dfrac {V_{supply}} {R_{series}} \approx 3A$ (pouco menos de 3A)

Isso pode ser alcançado usando a fonte de alimentação de 12V e os resistores em 3x cordas paralelas, cada um com 4x resistores em série. Cada corda puxará 3A. Juntas, todas as sequências 3x puxarão 9A. A fonte de alimentação de 12V no OP está classificada em 18A. Deve poder fornecer a corrente.

Dicas de construção

• Use graxa térmica
• Isole termicamente o fundo da placa, se possível.