Entlüftungswiderstände sind Standardwiderstände mit hohem Wert, die zum Entladen des Kondensators in der Filterschaltung verwendet werden. Das Entladen der Kondensatoren ist wirklich wichtig, denn selbst wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist, kann ein geladener Kondensator jedem einen Schock versetzen. Es ist daher sehr wichtig, einen Entlüftungswiderstand hinzuzufügen, um Pannen zu vermeiden. Es hat auch andere Anwendungen, aber der Hauptzweck, es zu verwenden, ist aus Sicherheitsgründen. In diesem Artikel werden wir die Funktionsweise des Entlüftungswiderstands und seine Anwendungen erläutern.
Warum werden Entlüftungswiderstände verwendet?
1. Sicherheitszweck
Betrachten wir eine einfache Schaltung wie unten gezeigt. Hier ist parallel zum Hauptstromkreis ein Kondensator angeschlossen. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist, wird der Kondensator auf seinen Spitzenwert aufgeladen und bleibt auch nach dem Ausschalten aufgeladen. Dies kann eine große Gefahr sein, wenn Sie mit Kondensatoren mit wirklich hohem Wert arbeiten. Dieser Kondensator kann einen hohen Schock verursachen. Um dies zu verhindern, wird ein Widerstand mit einem hohen Wert parallel zum Kondensator geschaltet, so dass er vollständig in den Widerstand entladen werden kann.
2. Spannungsregelung
Die Spannungsregelung ist das Verhältnis der Differenz zwischen der Volllastspannung und der Leerlaufspannung zur Volllastspannung, dh sie zeigt an, ob ein System eine konstante Spannung für verschiedene Lasten liefern kann. Die Formel für die Spannungsregelung lautet:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Hier, V nl = Leerlaufspannung
V fl = Volllastspannung
Wenn VR nahe Null bedeutet, ist die Spannungsregelung gut.
Hier verbinden wir den Entlüftungswiderstand parallel zum Kondensator und zum Lastwiderstand und es kommt auch zu einem Spannungsabfall am Entlüftungswiderstand. Wenn die Last nicht angeschlossen ist, entspricht die Leerlaufspannung dem Spannungsabfall am Entlüftungswiderstand. Und nach dem Anschließen der Last wird der Spannungsabfall über der Last berücksichtigt. Also, wenn wir den Ableitwiderstand dann die Differenz zwischen Leerlauf und Volllastspannung angeschlossen ist ruhig weniger die Spannungsregelung verbessert.
Nehmen wir an, wenn wir die Lastspannung anschließen, beträgt die volle Spannung 23,5 V, und wenn wir die Spannung entfernen, beträgt die Spannung aufgrund des Entlüftungswiderstands 22,4 V, sodass die Spannungsdifferenz zwischen ihnen 1,1 V beträgt, was ziemlich niedrig ist. Wenn wir nun den Entlüftungswiderstand nicht anschließen, ist dieser Unterschied hoch und daher ist die Regelung niedrig.
Sie können auch andere Methoden zur Spannungsregelung überprüfen.
3. Spannungsteilung
Dies ist auch eine wichtige Funktion des Entlüftungswiderstands. Wenn Ihre Schaltung mehr als eine oder zwei Spannungen liefern soll, kann dies durch Verwendung eines Entlüftungswiderstands erreicht werden. Hier wird der Entlüftungswiderstand an mehreren Punkten abgegriffen und wirkt als verschiedene in Reihe geschaltete Widerstände.
In der folgenden Abbildung haben wir den Entlüftungswiderstand an drei verschiedenen Punkten abgegriffen, um drei verschiedene Spannungsausgänge zu erhalten. Es arbeitet nach dem Prinzip der Spannungsteilerschaltung.
Wie wählt man den Entlüftungswiderstand?
Man muss einen Kompromiss zwischen Stromverbrauch und Geschwindigkeit des Entlüftungswiderstands eingehen. Ein Widerstand mit kleinem Wert kann eine Hochgeschwindigkeitsentlüftung liefern, aber die verbrauchte Leistung ist höher. Es liegt also am Designer, wie viel Manipulation er will. Der Widerstandswert muss hoch genug sein, um die Stromversorgung nicht zu stören, und gleichzeitig niedrig genug, um den Kondensator schnell zu entladen.
Die Formel zur Berechnung des Wertes des Entlüftungswiderstands lautet wie folgt:
R = -t / C * ln (V sicher / V o)
Hier
t ist die Zeit, die der Kondensator benötigt, um sich über den Entlüftungswiderstand zu entladen
R ist der Widerstand des Entlüftungswiderstands
C ist die Kapazität des Kondensators
V safe ist die sichere Spannung, bis zu der es entladen werden kann
V o ist die Anfangsspannung des Kondensators
Jeder niedrige Wert kann wie für V safe verwendet werden. Wenn wir dort jedoch Null setzen, dauert die Entladung unendlich lange. Es ist also eine Hit-and-Trial-Methode. Geben Sie die sichere Spannung und die Zeit ein, mit der Sie den Kondensator entladen möchten, und Sie erhalten den Wert des Entlüftungswiderstands.
Verwenden Sie die folgende Formel, um auch die Leistung zu manipulieren:
P = V o 2 / R.
Hier ist P die vom Entlüftungswiderstand verbrauchte Leistung
V o ist die Anfangsspannung im Kondensator
R ist der Widerstand des Entlüftungswiderstands
Nachdem wir entschieden haben, wie viel Strom der Entlüftungswiderstand verbrauchen kann, können wir den gewünschten Wert für den Entlüftungswiderstand unter Verwendung der beiden obigen Gleichungen ermitteln.
Betrachten wir ein Beispiel.
In der obigen Schaltung nehmen wir an, dass die Kapazität von C1 4 uF beträgt, die Anfangsspannung V o 1500 V beträgt und die sichere Spannung V safe 10 V beträgt. Wenn die gewünschte Entladezeit 4 Sekunden beträgt, sollte der Wert des Entlüftungswiderstands 997877,5 Ohm oder weniger betragen. Sie können einen nahezu wertvollen Widerstand für diesen Wert verwenden. Der Stromverbrauch beträgt 2,25W.
Der Widerstandswert wird berechnet, indem Kapazität, Anfangsspannung, sichere Spannung und Entladezeit in die erste Formel eingegeben werden. Geben Sie dann den Wert der Anfangsspannung und den Widerstandswert in die zweite Formel ein, um den Stromverbrauch zu ermitteln.
Der Widerstandswert kann auch im umgekehrten Format gefunden werden, dh entscheiden Sie zuerst, wie viel Strom er verbrauchen soll, und geben Sie dann die Leistung und die Anfangsspannung in die zweite Formel ein. Sie erhalten also den Widerstandswert und verwenden ihn dann in der ersten Formel, um die Entladungszeitkonstante zu berechnen.