Odporník pro vypalování náboje: Co to je a proč se používá?
Co je bleeder odpor?
Bleeder odpor je standardní odpor připojený paralelně k výstupu obvodu s vysokým napětím za účelem vybíjení elektrického náboje uloženého v kondenzátorech filtru zdroje napětí, když je zařízení vypnuté. Toto se dělá pro bezpečnostní důvody.
Pokud někdo náhodně dotkne zařízení během jeho obsluhy ve stavu VYPNUTO, může dojít k šoku, i když zařízení je vypnuté. Proto je třeba kondenzátory vybíjet pro bezpečnostní účely. Bleeder odpor se proto používá k prevenci nechtěných elektrických výbojků.
Význam bleeder odporu v obvodu
Abychom poznali význam bleeder odporu, potřebujeme obvod, který používá filtr. Například zvolíme obvod s plnohvěvodovým usměrňovačem. Výstup usměrňovače není čistý signál stejnosměrného proudu. Je to pulzující signál stejnosměrného proudu a tento zdroj nemůže být přímo podán na zatížení.
Proto používáme filtr, aby byl výstup usměrňovače čistý signál stejnosměrného proudu. Filtrem jsou kondenzátory a cívečky. Níže uvedený obvod ukazuje, že výstup usměrňovače je podán na zatížení přes filtr a bleeder odpor.
Jak je vidět na obrázku výše, bleeder odpor je připojen paralelně s kondenzátorem. Kondenzátor je nabity na své maximální hodnotě, když je zařízení zapnuté. Pokud zařízení vypneme, kondenzátor stále udržuje určitou část náboje.
Pokud by bleeder odpor nebyl připojen a někdo dotkl terminálů, kondenzátor by se vybíjel skrz toho člověka. A ten by dostal šok.
Pokud však připojíme standardní odpor paralelně s kondenzátorem, kondenzátor se bude vybíjet skrz odpor.
Jak vybrat bleeder odpor
Pokud zvolíte malý odpor, poskytne rychlé vybíjení. Avšak spotřebuje více energie. Pokud zvolíte velký odpor, způsobí menší ztráty energie, ale rychlost vybíjení je nižší.
Tedy návrhář musí zvolit vhodně hodnocený odpor, který je dostatečně vysoký, aby nerozbil zdroj napětí, a dostatečně nízký, aby kondenzátor vybíjel v krátkém čase.
Pro výpočet vhodné hodnoty bleeder odporu zvažte vztah mezi okamžitým napětím napříč kondenzátorem Vt, bleeder odpor (R) a počáteční hodnotou Vu. Celková kapacita je C a okamžitý čas je t. Pak můžete vypočítat hodnotu bleeder odporu z následující rovnice.
![\[ V_t = V_u e^{\frac{-t}{RC} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-5037c7e8bec578b2709f41f158d058db_l3.png?ezimgfmt=rs:88x22/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{V_t}{V_u} = e^{\frac{-t}{RC} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-dd50f8b9d8dcf5837c091a3d9b65852f_l3.png?ezimgfmt=rs:74x39/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ ln(\frac{V_t}{V_u}) = \frac{-t}{RC} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-098f0d413efba05c6c9729a3566be0be_l3.png?ezimgfmt=rs:106x39/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ R = \frac{-t}{C \times ln(\frac{V_t}{V_u})} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-0bfdf8ed447e04edcfcb63b4f07bc9b4_l3.png?ezimgfmt=rs:125x46/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
V uvedené rovnici udržte hodnotu okamžitého napětí nízkou pro bezpečnostní důvody. Pokud ji však nastavíte na nulu, čas potřebný k vybíjení kondenzátoru bleeder odporem je nekonečný. Proto musí návrhář zadat správnou hodnotu bezpečného napětí a času potřebného k vybíjení kondenzátoru.
![\[ P = \frac{V_0^2}{R} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c344e2d50f82cea6bd83e75757c196b9_l3.png?ezimgfmt=rs:62x39/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
Pokud zvolíte hodnotu bleeder odporu pro rychlé vybíjení, odpor bude velmi nízký. A to zvýší ztráty energie. V uvedené rovnici je V0 počáteční napětí a P je energie spotřebovaná bleeder odporem.
Tedy návrhář musí rozhodnout o požadované hodnotě ztrát energie a rychlosti vybíjení odporem.
