Odvzdušňovací odpory jsou standardní vysoce hodnotné odpory, které se používají k vybití kondenzátoru ve filtračním obvodu. Vybíjení kondenzátorů je opravdu důležité, protože i když je napájení VYPNUTO, nabitý kondenzátor může nikoho šokovat. Je tedy opravdu důležité přidat odvzdušňovací odpor, aby nedocházelo k nehodám. Má také jiné aplikace, ale hlavní účel jeho použití je z bezpečnostních důvodů. V tomto článku budeme diskutovat o tom, jak funguje odvzdušňovací odpor a jeho aplikace.
Proč se používají odpařovací odpory?
1. Bezpečnostní účel
Podívejme se na jednoduchý obvod, jak je znázorněno níže. Zde je paralelně s hlavním obvodem připojen kondenzátor. Nyní, když je napájecí zdroj ZAPNUTÝ, se kondenzátor nabije na svou špičkovou hodnotu a zůstane nabitý i po vypnutí napájení, což může být velkým rizikem, pokud pracujete s opravdu vysoce cennými kondenzátory. Tento kondenzátor může způsobit vysoký šok. Aby se tomu zabránilo, je rezistor vysoké hodnoty připojen paralelně s kondenzátorem, aby se mohl úplně vybít do rezistoru.
2. Regulace napětí
Regulace napětí je poměr rozdílu mezi plným zatížením a napětím bez zátěže k plnému zatížení, tj. Znamená, že pokud systém může poskytovat konstantní napětí pro různé zátěže. Vzorec pro regulaci napětí je uveden jako:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Tady, V nl = napětí bez zátěže
V fl = napětí při plném zatížení
Pokud tedy VR blízko k nule znamená, že regulace napětí je dobrá.
Zde připojíme odvzdušňovací odpor paralelně s kondenzátorem i zátěžovým odporem a také dojde k poklesu napětí na odvzdušňovacím odporu. Pokud nyní není zátěž připojena, bude se napětí bez zátěže rovnat poklesu napětí na odvzdušňovacím rezistoru. A po připojení zátěže se zohlední pokles napětí na zátěži. Takže, pokud bychom připojte vybíjecí odpor pak rozdíl mezi naprázdno a plné zátěže je klidný menší který zlepšuje regulaci napětí.
Řekněme, že pokud připojíme zátěžové napětí, pak plné napětí bude 23,5 V a pokud odstraníme napětí, pak napětí v důsledku odvzdušňovacího rezistoru je 22,4 V, takže rozdíl napětí mezi nimi je 1,1 V, což je tiché minimum. Pokud nyní nepřipojíme odvzdušňovací odpor, bude tento rozdíl vysoký, a proto bude regulace nízká.
Můžete také zkontrolovat jiné metody regulace napětí.
3. Napěťové dělení
To je také důležitá funkce odvzdušňovacího odporu. Pokud chcete, aby váš obvod poskytoval více než jedno nebo dvě napětí, lze toho dosáhnout použitím odvzdušňovacího odporu. Zde je odbočovací odpor poklepán na více místech a bude fungovat jako různé rezistory zapojené do série.
Na obrázku níže jsme klepli na odbočovací odpor ve třech různých bodech, abychom získali tři různé výstupy napětí. Funguje na principu obvodu děliče napětí.
Jak vybrat Bleederův rezistor?
Je třeba udělat kompromis mezi spotřebou energie a rychlostí odvzdušňovacího odporu. Malý rezistor s vysokou hodnotou může poskytnout vysokorychlostní krvácení, ale spotřebovaná energie je vyšší. Je tedy na návrháři, kolik manipulace chce. Hodnota odporu musí být dostatečně vysoká, aby nezasahovala do napájení, a současně dostatečně nízká, aby se kondenzátor rychle vybil.
Vzorec pro výpočet hodnoty odvzdušňovacího odporu je uveden jako:
R = -t / C * ln (V bezpečné / V o)
Tady
t je doba, kterou kondenzátor potřebuje k vybití přes odvzdušňovací odpor
R je odpor odvzdušňovacího odporu
C je kapacita kondenzátoru
V safe je bezpečné napětí, do kterého může být vybito
V o je počáteční napětí kondenzátoru
Lze použít jakoukoli nízkou hodnotu jako pro V safe, ale pokud tam dáme nulu, vybití bude trvat nekonečně dlouho. Je to tedy metoda „hit and trial“. Vložte bezpečné napětí a čas, za který chcete vybít kondenzátor, a získáte hodnotu odvzdušňovacího odporu.
Chcete-li manipulovat také s výkonem, použijte následující vzorec:
P = V o 2 / R
Zde P je energie spotřebovaná odvzdušňovacím odporem
V o je počáteční napětí v kondenzátoru
R je odpor odvzdušňovacího odporu
Takže po rozhodnutí, jak velká může být spotřeba energie odvzdušňovacího rezistoru, můžeme pomocí obou výše uvedených rovnic najít požadovanou hodnotu pro odvzdušňovací odpor.
Zvažme příklad.
Ve výše uvedeném obvodu vezmeme kapacitu C1 je 4µF, počáteční napětí je V o je 1500V a bezpečné napětí V safe je 10V. Pokud chceme, aby doba vybíjení byla 4 sekundy, měla by být hodnota odvzdušňovacího odporu 997877,5 ohmů nebo nižší než tato hodnota. K této hodnotě můžete použít rezistor s blízkou hodnotou. Spotřeba energie bude 2,25 W.
Hodnota odporu se vypočítá tak, že se do prvního vzorce vloží kapacita, počáteční napětí, bezpečné napětí a doba vybíjení. Poté vložte hodnotu počátečního napětí a hodnotu odporu do druhého vzorce, abyste získali spotřebu energie.
Hodnotu rezistoru lze také najít v opačném formátu, tj. Nejdříve se rozhodněte, kolik energie má spotřebovat, a poté vložte výkon a počáteční napětí do druhého vzorce. Získáte tedy hodnotu rezistoru a poté ji použijete v prvním vzorci pro výpočet časové konstanty vybíjení.