Резистор-разрядник: что это такое и зачем он используется

Поле: Основы электротехники

China

Что такое резистор-обходчик?

Резистор-обходчик — это стандартный резистор, подключенный параллельно к выходу высоковольтного источника питания для разрядки электрического заряда, накопленного в конденсаторах фильтра этого источника питания, когда оборудование выключено. Это делается по соображениям безопасности.

Если кто-то случайно коснется оборудования в выключенном состоянии, существует вероятность получить удар током, даже если устройство выключено. Поэтому необходимо разрядить конденсаторы для обеспечения безопасности. Резистор-обходчик используется для предотвращения нежелательных электрических разрядов.

Важность резистора-обходчика в цепи

Чтобы понять важность резистора-обходчика, нам нужна схема, использующая фильтр. Например, рассмотрим двухполупериодный выпрямитель. Выход выпрямителя не является чистым постоянным сигналом. Это пульсирующий постоянный сигнал, и этот источник питания не может напрямую питать нагрузку.

Поэтому мы используем фильтр, чтобы сделать выход выпрямителя чистым постоянным сигналом. Фильтр состоит из конденсаторов и индуктивностей. На приведенной ниже схеме показано, что выход выпрямителя подается на нагрузку через фильтр и резистор-обходчик.

Importance of Bleeder Resistor in Circuit — Важность резистора-обходчика в цепи

Как показано на рисунке выше, резистор-обходчик подключен параллельно конденсатору. Конденсатор заряжается до пикового значения, когда устройство включено. Если мы выключаем устройство, некоторое количество заряда остается в конденсаторе.

Если резистор-обходчик не подключен, и кто-то коснется выводов, конденсатор разрядится через этого человека, и он получит удар током.

Но если мы подключим стандартный резистор параллельно этому конденсатору, конденсатор разрядится через резистор.

Как выбрать резистор-обходчик

Если вы выберете резистор с малым значением, он обеспечит быстрый разряд. Однако при этом будет потребляться больше мощности. Если же вы выберете резистор с большим значением, потери мощности будут меньше, но скорость разряда будет ниже.

Таким образом, проектировщику нужно выбрать резистор с подходящим значением, которое достаточно велико, чтобы не мешать работе источника питания, и достаточно мало, чтобы быстро разрядить конденсатор.

Для расчета подходящего значения резистора-обходчика следует учесть взаимосвязь между моментальным напряжением на конденсаторе Vt, резистором-обходчиком (R) и начальным значением Vu. Общая емкость C и моментальный период t. Затем можно рассчитать значение резистора-обходчика по следующему уравнению.

$V_t = V_u e^{\frac{-t}{RC}$

$\frac{V_t}{V_u} = e^{\frac{-t}{RC}$

$ln(\frac{V_t}{V_u}) = \frac{-t}{RC}$

$R = \frac{-t}{C \times ln(\frac{V_t}{V_u})}$

В приведенном выше уравнении, для обеспечения безопасности следует держать значение моментального напряжения низким. Но если сделать его равным нулю, время, необходимое для разряда конденсатора резистором-обходчиком, станет бесконечным. Таким образом, проектировщику необходимо установить правильное значение безопасного напряжения и времени, необходимого для разряда конденсатора.

$P = \frac{V_0^2}{R}$

Если вы выберете значение резистора-обходчика для быстрого разряда, сопротивление будет очень низким, что увеличит потери мощности. В приведенном выше уравнении V0 — это начальное напряжение, а P — мощность, потребляемая резистором-обходчиком.

Таким образом, проектировщику необходимо определить желаемое значение для потерь мощности и скорости разряда резистора.