Ontluchtingsweerstanden zijn standaard hoogwaardige weerstanden die worden gebruikt om de condensator in het filtercircuit te ontladen. Het ontladen van de condensatoren is erg belangrijk, want zelfs als de voeding UIT is, kan een opgeladen condensator iedereen een schok geven. Het is dus echt essentieel om een ontluchtingsweerstand toe te voegen om ongelukken te voorkomen. Het heeft ook andere toepassingen, maar het belangrijkste doel om het te gebruiken is voor veiligheidsdoeleinden. In dit artikel zullen we bespreken hoe de ontluchtingsweerstand werkt en de toepassingen ervan.
Waarom worden ontluchtingsweerstanden gebruikt?
1. Veiligheidsdoel
Laten we eens kijken naar een eenvoudig circuit zoals hieronder weergegeven. Hier is een condensator parallel aan het hoofdcircuit bevestigd. Wanneer de voeding nu AAN is, wordt de condensator opgeladen tot zijn piekwaarde en blijft hij opgeladen, zelfs nadat de stroom is uitgeschakeld, en dat kan een groot gevaar zijn als u met echt hoogwaardige condensatoren werkt. Deze condensator kan een hoge schok geven. Om dit te voorkomen wordt er dus een weerstand met een hoge waarde parallel aan de condensator geschakeld, zodat deze volledig in de weerstand kan worden ontladen.
2. Spanningsregeling
Spanningsregeling is de verhouding tussen het verschil tussen de spanning bij volledige belasting en de spanning zonder belasting en de spanning bij volledige belasting, dwz het geeft aan dat als een systeem een constante spanning kan leveren voor verschillende belastingen. De formule voor spanningsregeling wordt gegeven als:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Hier, V nl = geen laadspanning
V fl = spanning bij volledige belasting
Dus als VR bijna nul betekent, is de spanningsregeling goed.
Hier schakelen we de ontluchtingsweerstand parallel aan zowel de condensator als de belastingsweerstand en er zal ook een spanningsval zijn over de ontluchtingsweerstand. Als de belasting nu niet is aangesloten, is de nullastspanning gelijk aan de spanningsval over de ontluchtingsweerstand. En na het aansluiten van de belasting wordt rekening gehouden met de spanningsval over de belasting. Dus als we de ontluchtingsweerstand aansluiten, is het verschil tussen nullast- en vollastspanning minder stil, wat de spanningsregeling verbetert.
Laten we zeggen, als we de belastingspanning aansluiten, dan zal de volledige spanning 23,5 V bedragen en als we de spanning verwijderen, is de spanning vanwege de ontluchtingsweerstand 22,4 V, dus het spanningsverschil tussen hen is 1,1 V, wat stil laag is. Als we de ontluchtingsweerstand nu niet aansluiten, zal dit verschil groot zijn en dus de regeling laag.
U kunt ook andere methoden voor spanningsregeling bekijken.
3. Spanningsverdeling
Dit is ook een belangrijke functie van de ontluchtingsweerstand. Als u wilt dat uw circuit meer dan een of twee spanningen levert, kan dit worden bereikt door een ontluchtingsweerstand te gebruiken. Hier wordt de ontluchtingsweerstand op meerdere punten afgetapt en zal deze fungeren als verschillende in serie geschakelde weerstanden.
In de onderstaande afbeelding hebben we de ontluchtingsweerstand op drie verschillende punten getikt om drie verschillende spanningsuitgangen te krijgen. Het werkt op het principe van een spanningsdelercircuit.
Hoe de ontluchtingsweerstand kiezen?
Men moet een compromis sluiten tussen stroomverbruik en de snelheid van de ontluchtingsweerstand. Een weerstand met een kleine waarde kan leiden tot ontluchting op hoge snelheid, maar het verbruikte vermogen is hoger. Het is dus aan de ontwerper hoeveel manipulatie hij wil. De weerstandswaarde moet hoog genoeg zijn om de voeding niet te verstoren en tegelijkertijd laag genoeg om de condensator snel te ontladen.
De formule om de waarde van de ontluchtingsweerstand te berekenen, wordt gegeven als:
R = -t / C * ln (V veilig / V o)
Hier
t is de tijd die de condensator nodig heeft om te ontladen via de ontluchtingsweerstand
R is de weerstand van de ontluchtingsweerstand
C is de capaciteit van de condensator
V safe is de veilige spanning tot waar deze kan worden ontladen
V o is de initiële spanning van de condensator
Elke lage waarde kan worden gebruikt als voor V safe, maar als we daar nul plaatsen, zal het oneindig lang duren om te ontladen. Het is dus een hit and trial-methode. Zet de veilige spanning en de tijd waarmee je de condensator wilt ontladen en je krijgt de waarde van de ontluchtingsweerstand.
Gebruik de onderstaande formule om ook de kracht te manipuleren:
P = V o 2 / R
Hier is P het vermogen dat wordt verbruikt door de ontluchtingsweerstand
V o is de initiële spanning in de condensator
R is de weerstand van de ontluchtingsweerstand
Dus nadat we hebben besloten hoeveel stroomverbruik door de ontluchtingsweerstand kan zijn, kunnen we de gewenste waarde voor de ontluchtingsweerstand vinden met behulp van beide bovenstaande vergelijkingen.
Laten we een voorbeeld bekijken.
Laten we in de bovenstaande schakeling nemen dat de capaciteit van C1 4µF is, de initiële spanning V o is 1500V en de veilige spanning V safe is 10V. Als de gewenste ontladingstijd 4 seconden is, moet de waarde van de ontluchtingsweerstand 997877,5 ohm of lager zijn. U kunt een bijna gewaardeerde weerstand voor deze waarde gebruiken. Het stroomverbruik is 2,25 W.
De weerstandswaarde wordt berekend door de capaciteit, aanvangsspanning, veilige spanning en ontladingstijd in de eerste formule te zetten. Zet vervolgens de waarde van de initiële spanning en de weerstandswaarde in de tweede formule om het stroomverbruik te krijgen.
De weerstandswaarde kan ook in het omgekeerde formaat worden gevonden, dwz bepaal eerst hoeveel stroom je wilt dat het verbruikt en zet dan het vermogen en de beginspanning in de tweede formule. U krijgt dus de weerstandswaarde en gebruikt deze in de eerste formule om de ontladingstijdconstante te berekenen.