Odvzdušňovacie odpory sú štandardné vysokohodnotné odpory, ktoré sa používajú na vybíjanie kondenzátora vo filtračnom obvode. Vybíjanie kondenzátorov je skutočne dôležité, pretože aj keď je napájanie vypnuté, nabitý kondenzátor môže kohokoľvek šokovať. Je preto skutočne nevyhnutné pridať odvzdušňovací odpor, aby ste sa vyhli akýmkoľvek nešťastiam. Má tiež ďalšie aplikácie, ale hlavný účel jeho použitia je z bezpečnostných dôvodov. V tomto článku si ukážeme, ako funguje odvzdušňovací odpor a jeho aplikácie.
Prečo sa používajú odvzdušňovacie odpory?
1. Účel bezpečnosti
Pozrime sa na jednoduchý obvod, ako je znázornené nižšie. Tu je paralelne s hlavným obvodom pripojený kondenzátor. Teraz, keď je napájací zdroj ZAPNUTÝ, sa kondenzátor nabije na svoju špičkovú hodnotu a zostane nabitý aj po vypnutí napájania, čo môže predstavovať veľké riziko, ak pracujete s kondenzátormi so skutočne vysokou hodnotou. Tento kondenzátor môže spôsobiť vysoký šok. Aby sa tomu zabránilo, je paralelne s kondenzátorom pripojený rezistor vysokej hodnoty, aby sa mohol úplne vybiť do rezistora.
2. Regulácia napätia
Regulácia napätia je pomer rozdielu medzi napätím pri plnom zaťažení a napätím bez zaťaženia k napätiu pri plnom zaťažení, tj znamená to, že ak systém môže poskytnúť konštantné napätie pre rôzne zaťaženia. Vzorec pre reguláciu napätia je uvedený ako:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Tu, V nl = napätie bez záťaže
V fl = napätie pri plnom zaťažení
Takže ak VR blízko k nule znamená, že regulácia napätia je dobrá.
Tu pripojíme odvzdušňovací odpor paralelne s kondenzátorom aj záťažovým rezistorom a dôjde tiež k poklesu napätia na odvzdušňovači rezistore. Ak teraz nie je pripojená záťaž, potom sa napätie bez záťaže bude rovnať poklesu napätia na odvzdušňovači rezistora. A po pripojení záťaže sa zohľadní pokles napätia na celej záťaži. Takže, ak by sme pripojte vybíjací odpor potom rozdiel medzi naprázdno a plné záťaže je pokojný menší ktorý zlepšuje reguláciu napätia.
Povedzme, že ak pripojíme záťažové napätie, úplné napätie bude 23,5 V a ak napätie odstránime, potom bude napätie v dôsledku odvzdušňovacieho odporu 22,4 V, takže rozdiel napätia medzi nimi je 1,1 V, čo je pokojne nízke. Ak teraz nepripojíme odvzdušňovací odpor, bude tento rozdiel vysoký a teda regulácia bude nízka.
Môžete tiež skontrolovať iné spôsoby regulácie napätia.
3. Divízia napätia
To je tiež dôležitá funkcia odvzdušňovacieho odporu. Ak chcete, aby váš obvod poskytoval viac ako jedno alebo dve napätia, je to možné dosiahnuť použitím odvzdušňovacieho odporu. Tu je odbočovací odpor odbočený vo viacerých bodoch a bude pôsobiť ako rôzne rezistory zapojené do série.
Na obrázku nižšie sme klepli na odbočovací odpor v troch rôznych bodoch, aby sme získali tri rôzne výstupy napätia. Funguje na princípe obvodu deliča napätia.
Ako zvoliť Bleederov rezistor?
Je potrebné urobiť kompromis medzi spotrebou energie a rýchlosťou odvzdušňovacieho odporu. Malý rezistor s vysokou hodnotou môže poskytnúť vysokorýchlostné krvácanie, ale spotrebovaná energia je vyššia. Je teda na návrhárovi, koľko manipulácie chce. Hodnota odporu musí byť dostatočne vysoká, aby nerušila napájanie, a zároveň dostatočne nízka na rýchle vybitie kondenzátora.
Vzorec na výpočet hodnoty odvzdušňovacieho odporu je uvedený ako:
R = -t / C * ln (V bezpečné / V o)
Tu
t je čas potrebný na vybitie kondenzátora cez odvzdušňovací odpor
R je odpor odvzdušňovacieho odporu
C je kapacita kondenzátora
V safe je bezpečné napätie, do ktorého je možné ho vybiť
V o je počiatočné napätie kondenzátora
Môže byť použitá akákoľvek nízka hodnota ako pre V safe, ale ak tam dáme nulu, vybitie bude trvať nekonečne dlho. Je to teda metóda „hit and trial“. Vložte bezpečné napätie a čas, s ktorým chcete vybiť kondenzátor, a získate hodnotu odvzdušňovacieho odporu.
Na manipuláciu so silou tiež použite nasledujúci vzorec:
P = V o 2 / R
Tu P je energia spotrebovaná odvzdušňovacím odporom
V o je počiatočné napätie v kondenzátore
R je odpor odvzdušňovacieho odporu
Takže po rozhodnutí, aká veľká môže byť spotreba energie odvzdušňovacím rezistorom, môžeme pomocou oboch vyššie uvedených rovníc nájsť požadovanú hodnotu pre odvzdušňovací odpor.
Uvažujme o príklade.
Vo vyššie uvedenom obvode si vezmeme kapacitu C1 4µF, počiatočné napätie je V o 1500 V a bezpečné napätie V safe 10 V. Ak chceme, aby doba vybíjania bola 4 sekundy, potom by hodnota odvzdušňovacieho rezistora mala byť 997877,5 ohmov alebo nižšia. Na túto hodnotu môžete použiť odpor s nízkou hodnotou. Príkon bude 2,25W.
Hodnota odporu sa vypočíta tak, že sa do prvého vzorca uvedie kapacita, počiatočné napätie, bezpečné napätie a doba vybíjania. Potom vložte hodnotu počiatočného napätia a hodnotu odporu do druhého vzorca, aby ste získali spotrebu energie.
Hodnotu rezistora nájdete aj v opačnom formáte, tj. Najskôr sa rozhodnite, koľko energie má spotrebovať, a potom vložte výkon a počiatočné napätie do druhého vzorca. Získate teda hodnotu odporu a potom ju v prvom vzorci použijete na výpočet časovej konštanty vybitia.