Οι αντιστάσεις Bleeder είναι τυπικές αντιστάσεις υψηλής αξίας που χρησιμοποιούνται για την εκφόρτιση του πυκνωτή στο κύκλωμα φίλτρου. Η εκφόρτιση των πυκνωτών είναι πολύ σημαντική γιατί ακόμα και αν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη, ένας φορτισμένος πυκνωτής μπορεί να προκαλέσει σοκ σε κανέναν. Γι 'αυτό είναι πολύ σημαντικό να προσθέσετε μια αντίσταση εξαέρωσης για να αποφύγετε τυχόν ατυχίες. Έχει επίσης άλλες εφαρμογές, αλλά ο κύριος σκοπός είναι να χρησιμοποιηθεί για λόγους ασφαλείας. Σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε πώς λειτουργεί η αντίσταση εξαέρωσης και τις εφαρμογές της.
Γιατί χρησιμοποιούνται αντιστάσεις εξαέρωσης;
1. Σκοπός ασφάλειας
Ας εξετάσουμε ένα απλό κύκλωμα όπως φαίνεται παρακάτω. Εδώ ένας πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με το κύριο κύκλωμα. Τώρα, όταν το τροφοδοτικό είναι ΕΝΕΡΓΟ, ο πυκνωτής θα φορτιστεί στην μέγιστη τιμή του και θα παραμείνει φορτισμένος ακόμα και μετά την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας και αυτό μπορεί να είναι μεγάλο κίνδυνο εάν εργάζεστε με πυκνωτές πολύ υψηλής αξίας. Αυτός ο πυκνωτής μπορεί να προκαλέσει υψηλό σοκ. Έτσι για να αποφευχθεί αυτό, μια αντίσταση υψηλής τιμής συνδέεται παράλληλα με τον πυκνωτή, έτσι ώστε να μπορεί να αποφορτιστεί πλήρως στην αντίσταση.
2. Κανονισμός τάσης
Η ρύθμιση τάσης είναι ο λόγος της διαφοράς μεταξύ της τάσης πλήρους φορτίου και της τάσης χωρίς φορτίο προς την τάση πλήρους φορτίου, δηλώνει ότι εάν ένα σύστημα μπορεί να παρέχει σταθερή τάση για διαφορετικά φορτία. Ο τύπος ρύθμισης τάσης δίνεται ως:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Εδώ, V nl = Χωρίς τάση φορτίου
V fl = Τάση πλήρους φορτίου
Επομένως, αν το VR πλησιάζει το μηδέν σημαίνει ότι η ρύθμιση τάσης είναι καλή
Εδώ συνδέουμε την αντίσταση εξαέρωσης παράλληλα με τον πυκνωτή και την αντίσταση φορτίου και θα υπάρξει επίσης πτώση τάσης στην αντίσταση εξαέρωσης. Τώρα, εάν το φορτίο δεν είναι συνδεδεμένο, τότε η τάση χωρίς φορτίο θα είναι ίση με την πτώση τάσης στην αντίσταση εξαέρωσης. Και μετά τη σύνδεση του φορτίου, λαμβάνεται υπόψη η πτώση τάσης στο φορτίο. Έτσι, εάν συνδέσουμε την αντίσταση εξαέρωσης, τότε η διαφορά μεταξύ της τάσης χωρίς φορτίο και της πλήρους φόρτισης είναι ήσυχη λιγότερο, γεγονός που βελτιώνει τη ρύθμιση της τάσης.
Ας πούμε, Αν συνδέσουμε την τάση φορτίου, τότε η πλήρης τάση θα είναι 23,5V και αν αφαιρέσουμε την τάση, τότε η τάση που οφείλεται στην αντίσταση εξαέρωσης είναι 22,4V, οπότε η διαφορά τάσης μεταξύ τους είναι 1,1V, η οποία είναι ήσυχη χαμηλή. Τώρα αν δεν συνδέσουμε την αντίσταση εξαέρωσης, τότε αυτή η διαφορά θα είναι υψηλή και επομένως η ρύθμιση θα είναι χαμηλή.
Μπορείτε επίσης να ελέγξετε άλλες μεθόδους για ρύθμιση τάσης.
3. Διαίρεση τάσης
Αυτή είναι επίσης μια σημαντική λειτουργία της αντίστασης εξαέρωσης. Εάν θέλετε το κύκλωμα σας να παρέχει περισσότερες από μία ή δύο τάσεις, τότε μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας αντίσταση εξαέρωσης. Εδώ η αντίσταση εξαέρωσης κτυπάται σε πολλά σημεία και θα λειτουργεί ως διαφορετικές αντιστάσεις συνδεδεμένες σε σειρά.
Στο παρακάτω σχήμα, έχουμε αγγίξει την αντίσταση εξαέρωσης σε τρία διαφορετικά σημεία για να έχουμε τρεις διαφορετικές εξόδους τάσεων. Λειτουργεί στην αρχή του κυκλώματος διαχωριστή τάσης.
Πώς να επιλέξετε την αντίσταση Bleeder;
Κάποιος πρέπει να συμβιβαστεί μεταξύ της κατανάλωσης ισχύος και της ταχύτητας της αντίστασης εξαέρωσης. Μια μικρή αντίσταση μπορεί να παρέχει αιμορραγία υψηλής ταχύτητας, αλλά η ισχύς που καταναλώνεται είναι υψηλότερη. Επομένως, εναπόκειται στον σχεδιαστή να κάνει πόση χειραγώγηση θέλει. Η τιμή της αντίστασης πρέπει να είναι αρκετά υψηλή ώστε να μην παρεμβαίνει στην τροφοδοσία ρεύματος και ταυτόχρονα αρκετά χαμηλή για να αποφορτίζει γρήγορα τον πυκνωτή.
Ο τύπος για τον υπολογισμό της τιμής της αντίστασης εξαέρωσης δίνεται ως:
R = -t / C * ln (ασφαλές V / V o)
Εδώ
t είναι ο χρόνος που απαιτείται από τον πυκνωτή για εκφόρτιση μέσω της αντίστασης εξαέρωσης
Το R είναι η αντίσταση της αντίστασης εξαέρωσης
C είναι χωρητικότητα του πυκνωτή
V safe είναι η ασφαλής τάση μέχρι την οποία μπορεί να αποφορτιστεί
Το V o είναι η αρχική τάση του πυκνωτή
Οποιαδήποτε χαμηλή τιμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως για το V safe, αλλά αν βάλουμε το μηδέν εκεί, τότε θα χρειαστεί άπειρος χρόνος για την εκφόρτιση. Έτσι, είναι μια επιτυχημένη μέθοδος. Βάλτε την ασφαλή τάση και τον χρόνο με τον οποίο θέλετε να εκφορτώσετε τον πυκνωτή και θα λάβετε την τιμή της αντίστασης εξαέρωσης.
Για να χειριστείτε τη δύναμη, χρησιμοποιήστε τον παρακάτω τύπο:
P = V o 2 / R
Εδώ P είναι η ισχύς που καταναλώνεται από την αντίσταση εξαέρωσης
Το V o είναι η αρχική τάση στον πυκνωτή
Το R είναι η αντίσταση της αντίστασης εξαέρωσης
Έτσι, αφού αποφασίσουμε πόση κατανάλωση ισχύος μπορεί να είναι η αντίσταση εξαέρωσης, μπορούμε να βρούμε την επιθυμητή τιμή για την αντίσταση εξαέρωσης χρησιμοποιώντας και τις δύο εξισώσεις.
Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα.
Στο παραπάνω κύκλωμα ας πάρουμε τη χωρητικότητα του C1 είναι 4µF, η αρχική τάση είναι V o είναι 1500V και η ασφαλής τάση V είναι ασφαλής 10V. Εάν ο χρόνος εκφόρτισης που θέλουμε είναι 4 δευτερόλεπτα τότε η τιμή της αντίστασης εξαέρωσης θα πρέπει να είναι 997877,5 ohms ή χαμηλότερη από αυτήν. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση κοντά σε αυτήν την τιμή. Η κατανάλωση ισχύος θα είναι 2,25W.
Η τιμή της αντίστασης υπολογίζεται τοποθετώντας την χωρητικότητα, την αρχική τάση, την ασφαλή τάση και το χρόνο εκφόρτισης στον πρώτο τύπο. Στη συνέχεια, τοποθετήστε την τιμή της αρχικής τάσης και την τιμή της αντίστασης στη δεύτερη φόρμουλα για να λάβετε την κατανάλωση ισχύος
Η τιμή της αντίστασης μπορεί επίσης να βρεθεί στην αντίστροφη μορφή, δηλαδή πρώτα αποφασίστε ότι πόση ενέργεια θέλετε να καταναλώσει και, στη συνέχεια, βάλτε την ισχύ και την αρχική τάση στη δεύτερη φόρμουλα. Έτσι, θα λάβετε την τιμή της αντίστασης και στη συνέχεια θα την χρησιμοποιήσετε στον πρώτο τύπο για να υπολογίσετε τη σταθερά του χρόνου εκφόρτισης.