Les resistències de purga són resistències estàndard d’alt valor que s’utilitzen per descarregar el condensador en un circuit de filtre. La descàrrega dels condensadors és realment important perquè, fins i tot si la font d'alimentació està apagada, un condensador carregat pot causar un xoc a qualsevol. Per tant, és fonamental afegir una resistència de purga per evitar qualsevol contratemps. També té altres aplicacions, però el propòsit principal d’utilitzar-lo és per seguretat. En aquest article analitzarem com funciona la resistència de purga i les seves aplicacions.
Per què s’utilitzen resistències de purga?
1. Propòsit de seguretat
Considerem un circuit simple com es mostra a continuació. Aquí es connecta un condensador en paral·lel al circuit principal. Ara, quan la font d’alimentació està encesa, el condensador es carregarà fins al màxim i es mantindrà carregat fins i tot després d’apagar l’alimentació, i això pot suposar un gran perill si es treballa amb condensadors d’alt valor. Aquest condensador pot causar un xoc elevat. Per evitar-ho, es connecta una resistència d’alt valor en paral·lel amb el condensador, de manera que es pot descarregar completament a la resistència.
2. Regulació de la tensió
La regulació de la tensió és la relació de la diferència entre la tensió de càrrega completa i la tensió sense càrrega a la tensió de càrrega completa, és a dir, indica que si un sistema pot proporcionar tensió constant per a diferents càrregues. La fórmula per a la regulació de la tensió es dóna com:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Aquí, V nl = Sense tensió de càrrega
V fl = Voltatge de càrrega completa
Per tant, si el VR és a zero, la regulació del voltatge és bona.
Aquí connectem la resistència de purga en paral·lel amb el condensador i la resistència de càrrega i també hi haurà una caiguda de tensió a través de la resistència de purga. Ara bé, si la càrrega no està connectada, la tensió sense càrrega serà igual a la caiguda de tensió de la resistència de purga. I després de connectar la càrrega, es té en compte la caiguda de tensió de la càrrega. Per tant, si connectem la resistència de purga, la diferència entre la tensió sense càrrega i la càrrega completa és menys silenciosa, cosa que millora la regulació de la tensió.
Diguem, si connectem la tensió de càrrega, la tensió completa serà de 23,5 V i si eliminem la tensió, la tensió deguda a la resistència de purga és de 22,4 V, de manera que la diferència de tensió entre ells és d’1,1 V, que és baixa. Ara bé, si no connectem la resistència de purga, aquesta diferència serà elevada i, per tant, la regulació serà baixa.
També podeu consultar altres mètodes per a la regulació de la tensió.
3. Divisió de tensió
Aquesta també és una funció important de la resistència de purga. Si voleu que el vostre circuit proporcioni més d’un o dos voltatges, es pot aconseguir utilitzant una resistència de purga. Aquí s’aprofita la resistència de purga en diversos punts i actuarà com a diferents resistències connectades en sèrie.
A la figura següent, hem tocat la resistència de purga en tres punts diferents per obtenir tres sortides de tensió diferents. Funciona en el circuit principal divisor de tensió.
Com triar la resistència de purga?
S'ha de comprometre entre el consum d'energia i la velocitat de la resistència de purga. Una resistència de valor petit pot proporcionar un sagnat a gran velocitat, però la potència consumida és més gran. Per tant, correspon al dissenyador la quantitat de manipulació que vol. El valor de la resistència ha de ser prou elevat per no interferir amb la font d’alimentació i, al mateix temps, prou baix per descarregar el condensador ràpidament.
La fórmula per calcular el valor de la resistència de purga es dóna com:
R = -t / C * ln (V segur / V o)
Aquí
t és el temps que ha trigat el condensador a descarregar-se a través de la resistència de purga
R és la resistència de la resistència de purga
C és la capacitat del condensador
V safe és el voltatge segur fins al qual es pot descarregar
V o és la tensió inicial del condensador
Es pot utilitzar qualsevol valor baix com a segur de V, però si hi posem zero, trigarà un temps infinit a descarregar-se. Per tant, és un mètode de prova i èxit. Poseu la tensió segura i el temps amb què voleu descarregar el condensador i obtindreu el valor de la resistència de purga.
Per manipular també el poder, utilitzeu la fórmula següent:
P = V o 2 / R
Aquí P és la potència consumida per la resistència de purga
V o és la tensió inicial del condensador
R és la resistència de la resistència de purga
Per tant, després de decidir quant pot consumir la resistència de purga, podem trobar el valor desitjat per a la resistència de purga mitjançant les dues equacions anteriors.
Considerem un exemple.
En el circuit anterior, prenem la capacitat de C1 de 4 µF, la tensió inicial és V o és de 1500 V i la tensió segura V és segura de 10 V. Si el temps de descàrrega que volem és de 4 segons, el valor de la resistència de purga ha de ser 997877,5 ohms o inferior a aquest. Podeu utilitzar una resistència gairebé valorada a aquest valor. El consum d'energia serà de 2,25W.
El valor de la resistència es calcula posant la capacitat, la tensió inicial, la tensió segura i el temps de descàrrega a la primera fórmula. A continuació, poseu el valor de la tensió inicial i el valor de la resistència a la segona fórmula per obtenir el consum d'energia.
El valor de la resistència també es pot trobar en el format invers, és a dir, primer decidiu quanta potència voleu que consumeixi i, a continuació, poseu la potència i el voltatge inicial a la segona fórmula. Així doncs, obtindreu el valor de la resistència i després l’utilitzarà a la primera fórmula per calcular la constant de temps de descàrrega.