ตัวต้านทานแบบ Bleederเป็นตัวต้านทานค่ามาตรฐานที่ใช้ในการปล่อยตัวเก็บประจุในวงจรกรอง การคายประจุของตัวเก็บประจุมีความสำคัญมากเพราะแม้ว่าแหล่งจ่ายไฟจะปิดอยู่ แต่ตัวเก็บประจุที่มีประจุสามารถทำให้ทุกคนตกใจได้ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเพิ่มตัวต้านทานแบบมีเลือดออกเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุใด ๆ นอกจากนี้ยังมีแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ แต่จุดประสงค์หลักในการใช้งานคือเพื่อความปลอดภัย ในบทความนี้เราจะหารือเกี่ยวกับวิธีการตกเลือดผลงานตัวต้านทานและการประยุกต์ใช้
เหตุใดจึงใช้ตัวต้านทานแบบ bleeder
1. วัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัย
ลองพิจารณาวงจรง่ายๆดังที่แสดงด้านล่าง ที่นี่ตัวเก็บประจุถูกต่อขนานกับวงจรหลัก ตอนนี้เมื่อแหล่งจ่ายไฟเปิดอยู่ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จถึงค่าสูงสุดและยังคงชาร์จอยู่แม้ว่าจะปิดเครื่องแล้วก็ตามและนั่นอาจเป็นอันตรายอย่างมากหากคุณใช้งานกับตัวเก็บประจุที่มีมูลค่าสูงมาก ตัวเก็บประจุนี้สามารถให้แรงกระแทกได้สูง ดังนั้นเพื่อป้องกันสิ่งนี้ตัวต้านทานที่มีค่าสูงจะถูกเชื่อมต่อแบบขนานกับตัวเก็บประจุเพื่อที่ว่ามันจะถูกปล่อยออกไปในตัวต้านทานอย่างสมบูรณ์
2. การควบคุมแรงดันไฟฟ้า
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าโหลดเต็มและแรงดันไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดต่อแรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบกล่าวคือหากระบบสามารถให้แรงดันไฟฟ้าคงที่สำหรับโหลดที่แตกต่างกันได้ สูตรสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีดังนี้:
VR = -V nl - - -V ชั้น - / -V ชั้น -
ที่นี่
V nl = ไม่มีแรงดันไฟฟ้า
V fl = แรงดันไฟฟ้าเต็ม
ดังนั้นหาก VR ใกล้เป็นศูนย์หมายความว่าการควบคุมแรงดันไฟฟ้านั้นดี
ที่นี่เราเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบ bleeder แบบขนานกับทั้งตัวเก็บประจุและตัวต้านทานโหลดและจะมีแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานแบบมีเลือดออก ตอนนี้ถ้าไม่ได้เชื่อมต่อโหลดแรงดันไฟฟ้าจะไม่มีค่าเท่ากับแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานแบบเลือดออก และหลังจากเชื่อมต่อโหลดแรงดันตกคร่อมโหลดจะถูกนำมาพิจารณาด้วย ดังนั้นถ้าเราเชื่อมต่อตัวต้านทานตกเลือดแล้วไม่มีความแตกต่างระหว่างการโหลดและแรงดันไฟฟ้าโหลดเต็มเป็นที่เงียบสงบน้อยที่ช่วยเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
สมมติว่าถ้าเราเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าเต็มจะเป็น 23.5V และถ้าเราลบแรงดันไฟฟ้าออกแล้วแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากตัวต้านทานแบบ bleeder คือ 22.4V ดังนั้นความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างพวกเขาคือ 1.1V ซึ่งเงียบต่ำ ตอนนี้ถ้าเราไม่เชื่อมต่อตัวต้านทานแบบ bleeder ความแตกต่างนี้จะสูงและด้วยเหตุนี้การควบคุมจะต่ำ
คุณยังสามารถตรวจสอบวิธีการอื่น ๆ สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
3. กองแรงดัน
นี่เป็นหน้าที่สำคัญของตัวต้านทานแบบ bleeder หากคุณต้องการให้วงจรของคุณมีแรงดันไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งหรือสองตัวก็สามารถทำได้โดยใช้ตัวต้านทานแบบ bleeder ที่นี่ตัวต้านทานแบบ bleeder ถูกแตะที่หลาย ๆ จุดและจะทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานที่แตกต่างกันที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม
ในรูปด้านล่างเราได้แตะตัวต้านทานแบบ bleeder ที่จุดต่างกันสามจุดเพื่อให้ได้เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันสามแบบ ทำงานบนหลักการของวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้า
จะเลือกตัวต้านทาน Bleeder ได้อย่างไร?
เราต้องประนีประนอมระหว่างการใช้พลังงานและความเร็วของตัวต้านทานแบบ bleeder ตัวต้านทานที่มีค่าขนาดเล็กสามารถให้เลือดออกด้วยความเร็วสูง แต่พลังงานที่ใช้จะสูงกว่า ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับผู้ออกแบบว่าเขาต้องการการปรับแต่งมากแค่ไหน ค่าตัวต้านทานต้องสูงพอที่จะไม่รบกวนแหล่งจ่ายไฟและในเวลาเดียวกันก็ต่ำพอที่จะปล่อยตัวเก็บประจุได้อย่างรวดเร็ว
สูตรในการคำนวณค่าของตัวต้านทานแบบ bleeder กำหนดเป็น:
R = -t / C * ln (V ปลอดภัย / V o)
ที่นี่
t คือเวลาที่ตัวเก็บประจุปล่อยผ่านตัวต้านทานแบบ bleeder
R คือความต้านทานของตัวต้านทานแบบ bleeder
C คือความจุของตัวเก็บประจุ
V safeคือแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยซึ่งสามารถปล่อยออกมาได้
V oคือแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นของตัวเก็บประจุ
ค่าต่ำ ๆ สามารถใช้เป็น V safe ได้แต่ถ้าเราใส่ศูนย์ตรงนั้นก็จะใช้เวลาไม่สิ้นสุดในการปลดปล่อย ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมและทดลองใช้ ใส่แรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยและเวลาที่คุณต้องการปล่อยตัวเก็บประจุและคุณจะได้รับค่าของตัวต้านทานแบบเลือดออก
ในการควบคุมพลังด้วยให้ใช้สูตรด้านล่าง:
P = V o 2 / R
ที่นี่ P คือพลังงานที่ใช้โดยตัวต้านทานแบบ bleeder
V oคือแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นในตัวเก็บประจุ
R คือความต้านทานของตัวต้านทานแบบ bleeder
ดังนั้นหลังจากตัดสินใจว่าตัวต้านทานแบบ bleeder สามารถใช้พลังงานได้เท่าใดเราจึงสามารถหาค่าที่ต้องการสำหรับตัวต้านทานแบบ bleeder โดยใช้ทั้งสองสมการข้างต้น
ให้เราพิจารณาตัวอย่าง
ในวงจรด้านบนให้เราใช้ความจุ C1 คือ 4µF แรงดันเริ่มต้นคือ V oคือ 1500V และแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัย V ปลอดภัยคือ 10V หากเวลาในการคายประจุที่เราต้องการคือ 4 วินาทีค่าตัวต้านทานแบบ bleeder ควรเป็น 997877.5 โอห์มหรือต่ำกว่านั้น คุณสามารถใช้ตัวต้านทานที่มีค่าใกล้เคียงกับค่านี้ การใช้พลังงานจะอยู่ที่ 2.25W
ค่าตัวต้านทานคำนวณโดยการใส่ความจุแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยและเวลาในการปลดปล่อยในสูตรแรก จากนั้นใส่ค่าของแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นและค่าตัวต้านทานในสูตรที่สองเพื่อให้ได้การใช้พลังงาน
ค่าตัวต้านทานสามารถพบได้ในรูปแบบย้อนกลับเช่นก่อนอื่นให้ตัดสินใจว่าคุณต้องการให้พลังงานเท่าใดจากนั้นจึงใส่พลังงานและแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นในสูตรที่สอง ดังนั้นคุณจะได้รับค่าตัวต้านทานจากนั้นใช้ในสูตรแรกเพื่อคำนวณค่าคงที่เวลาการปลดปล่อย