Afluftningsmodstande er standardmodstande med høj værdi, der bruges til at aflade kondensatoren i filterkredsløbet. Afladning af kondensatorerne er virkelig vigtig, for selvom strømforsyningen er OFF, kan en opladet kondensator give et chok for alle. Så det er virkelig vigtigt at tilføje en udluftningsmodstand for at undgå uheld. Det har også andre applikationer, men hovedformålet med at bruge det er af sikkerhedsøjemed. I denne artikel vil vi diskutere, hvordan udluftningsmodstanden fungerer og dens anvendelser.
Hvorfor anvendes afluftningsmodstande?
1. Sikkerhedsformål
Lad os overveje et simpelt kredsløb som vist nedenfor. Her er en kondensator tilsluttet parallelt med hovedkredsløbet. Når strømforsyningen er tændt, oplades kondensatoren til sin maksimale værdi og forbliver opladet, selv efter at strømmen er slukket, og det kan være en stor fare, hvis du arbejder med virkelig højt værdsatte kondensatorer. Denne kondensator kan give et højt stød. For at forhindre dette er en modstand af høj værdi forbundet parallelt med kondensatoren, så den kan blive afladet helt i modstanden.
2. Spændingsregulering
Spændingsregulering er forholdet mellem forskellen mellem fuld belastning og ingen belastning til fuld belastning, dvs. det indikerer, at hvis et system kan levere konstant spænding til forskellige belastninger. Formlen for spændingsregulering er angivet som:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Her, V nl = Ingen belastningsspænding
V fl = Fuld belastningsspænding
Så hvis VR tæt på nul betyder, at spændingsreguleringen er god.
Her forbinder vi udluftningsmodstanden parallelt med både kondensator og belastningsmodstand, og der vil også være et spændingsfald over udluftningsmodstanden. Nu, hvis belastningen ikke er tilsluttet, vil ingen belastningsspænding være lig med spændingsfaldet over udluftningsmodstanden. Og efter tilslutning af lasten tages der højde for spændingsfaldet over belastningen. Så hvis vi forbinder udluftningsmodstanden, er forskellen mellem ubelastet og fuld belastningsspænding stille mindre, hvilket forbedrer spændingsreguleringen.
Lad os sige, hvis vi forbinder belastningsspændingen, vil den fulde spænding være 23,5V, og hvis vi fjerner spændingen, er spændingen på grund af udluftningsmodstand 22,4V, så spændingsforskellen mellem dem er 1,1V, hvilket er stille lavt. Hvis vi ikke forbinder udluftningsmodstanden, vil denne forskel være høj, og derfor vil reguleringen være lav.
Du kan også kontrollere andre metoder til spændingsregulering.
3. Spændingsafdeling
Dette er også en vigtig funktion af udluftningsmodstand. Hvis du vil have dit kredsløb til at give mere end en eller to spændinger, kan det opnås ved hjælp af blødningsmodstand. Her tappes udluftningsmodstanden på flere punkter, og den fungerer som forskellige modstande forbundet i serie.
I figuren nedenfor har vi tappet udluftningsmodstanden på tre forskellige punkter for at få tre forskellige spændingsudgange. Det fungerer på hovedprincippet for spændingsdelerkredsløb.
Hvordan vælges udluftningsmodstanden?
Man er nødt til at gå på kompromis mellem strømforbrug og blødningsmodstandens hastighed. En lille modstand med stor værdi kan give blødning i høj hastighed, men den forbrugte strøm er højere. Så det er op til designeren, hvor meget manipulation han ønsker. Modstandsværdien skal være høj nok til ikke at forstyrre strømforsyningen og på samme tid lav nok til at aflade kondensatoren hurtigt.
Formlen til beregning af værdien af udluftningsmodstand er angivet som:
R = -t / C * ln (V sikker / V o)
Her
t er den tid, det tager af kondensatoren at aflade gennem udluftningsmodstanden
R er modstanden mod udluftningsmodstand
C er kondensatorens kapacitans
V safe er den sikre spænding, op til hvilken den kan aflades
V o er indledende spænding på kondensatoren
Enhver lav værdi kan bruges som for V- sikker, men hvis vi sætter nul der, vil det tage uendelig lang tid at aflade. Så det er en hit and trial-metode. Sæt den sikre spænding og den tid, hvormed du ønsker at aflade kondensatoren, så får du værdien af udluftningsmodstand.
For at manipulere strømmen skal du også bruge nedenstående formel:
P = V o 2 / R
Her er P den strøm, der forbruges af udluftningsmodstanden
V o er det oprindelige spænding i kondensatoren
R er modstanden mod udluftningsmodstand
Så efter at have besluttet, hvor meget strømforbrug ved udluftningsmodstanden kan være, kan vi finde den ønskede værdi til udluftningsmodstand ved hjælp af begge ovenstående ligninger.
Lad os overveje et eksempel.
I kredsløbet ovenfor lad os tage kapacitans af C1 er 4μF, den indledende spænding er V o er 1500V og sikker spænding V sikkert er 10V. Hvis udladningstiden, vi ønsker, er 4 sekunder, skal udluftningsmodstandsværdien være 997877,5 ohm eller derunder end det. Du kan bruge en næsten værdsat modstand til denne værdi. Strømforbruget bliver 2,25W.
Modstandsværdien beregnes ved at sætte kapacitans, initialspænding, sikker spænding og afladningstid i den første formel. Sæt derefter værdien af den oprindelige spænding og modstandsværdien i anden formel for at få strømforbruget.
Modstandsværdien kan også findes i omvendt format, dvs. først beslutte, hvor meget strøm, du vil have det til at forbruge, og sæt derefter strømmen og den indledende spænding i anden formel. Så du får modstandsværdien og derefter bruger den i den første formel til at beregne udladningstidskonstanten.