Las resistencias de purga son resistencias estándar de alto valor que se utilizan para descargar el condensador en el circuito del filtro. La descarga de los condensadores es realmente importante porque incluso si la fuente de alimentación está apagada, un condensador cargado puede dar una descarga a cualquiera. Por lo que es realmente esencial agregar una resistencia de purga para evitar contratiempos. También tiene otras aplicaciones, pero el propósito principal de su uso es por motivos de seguridad. En este artículo discutiremos cómo funciona la resistencia de purga y sus aplicaciones.
¿Por qué se utilizan resistencias de purga?
1. Propósito de seguridad
Consideremos un circuito simple como se muestra a continuación. Aquí se conecta un condensador en paralelo con el circuito principal. Ahora, cuando la fuente de alimentación está encendida, el capacitor se cargará a su valor máximo y permanecerá cargado incluso después de que se apague la energía, y eso puede ser un gran peligro si está trabajando con capacitores de muy alto valor. Este condensador puede provocar una gran descarga. Entonces, para evitar esto, se conecta una resistencia de un valor alto en paralelo con el capacitor, de modo que pueda descargarse completamente en la resistencia.
2. Regulación de voltaje
La regulación de voltaje es la relación entre la diferencia entre el voltaje de carga completa y el voltaje sin carga y el voltaje de carga completa, es decir, indica que si un sistema puede proporcionar voltaje constante para diferentes cargas. La fórmula para la regulación de voltaje se da como:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Aquí, V nl = Voltaje sin carga
V fl = voltaje a plena carga
Entonces, si VR cerca de cero significa que la regulación de voltaje es buena.
Aquí conectamos la resistencia de purga en paralelo con el condensador y la resistencia de carga y también habrá una caída de voltaje en la resistencia de purga. Ahora bien, si la carga no está conectada, entonces el voltaje sin carga será igual a la caída de voltaje a través de la resistencia de purga. Y después de conectar la carga, se tiene en cuenta la caída de voltaje en la carga. Entonces, si conectamos la resistencia de purga, la diferencia entre el voltaje sin carga y el voltaje a plena carga es menor, lo que mejora la regulación del voltaje.
Digamos, si conectamos el voltaje de carga, entonces el voltaje total será de 23.5V y si eliminamos el voltaje, entonces el voltaje debido a la resistencia de purga es de 22.4V, por lo que la diferencia de voltaje entre ellos es de 1.1V, que es muy bajo. Ahora bien, si no conectamos la resistencia de purga, esta diferencia será alta y, por lo tanto, la regulación será baja.
También puede consultar otros métodos de regulación de voltaje.
3. División de voltaje
Esta también es una función importante de la resistencia de purga. Si desea que su circuito proporcione más de uno o dos voltajes, puede lograrlo utilizando una resistencia de purga. Aquí, la resistencia de purga se toca en varios puntos y actuará como diferentes resistencias conectadas en serie.
En la siguiente figura, hemos tocado la resistencia de purga en tres puntos diferentes para obtener tres salidas de voltaje diferentes. Funciona en el principio del circuito divisor de voltaje.
¿Cómo elegir la resistencia de purga?
Hay que hacer un compromiso entre el consumo de energía y la velocidad de la resistencia de purga. Una resistencia de valor pequeño puede proporcionar un sangrado de alta velocidad, pero la energía consumida es mayor. Así que depende del diseñador cuánta manipulación quiere. El valor de la resistencia debe ser lo suficientemente alto como para no interferir con la fuente de alimentación y, al mismo tiempo, lo suficientemente bajo para descargar el condensador rápidamente.
La fórmula para calcular el valor de la resistencia de purga se da como:
R = -t / C * ln (V seguro / V o)
aquí
t es el tiempo que tarda el condensador en descargarse a través de la resistencia de purga
R es la resistencia de la resistencia de purga
C es la capacitancia del condensador
V safe es el voltaje seguro hasta el que se puede descargar
V o es el voltaje inicial del capacitor
Cualquier valor bajo se puede usar como V seguro, pero si ponemos cero allí, tomará un tiempo infinito para descargar. Entonces, es un método de prueba y éxito. Pon la tensión segura y el tiempo con el que quieres descargar el condensador y obtendrás el valor de la resistencia de purga.
Para manipular el poder también use la siguiente fórmula:
P = V o 2 / R
Aquí P es la potencia consumida por la resistencia de purga
V o es el voltaje inicial en el condensador
R es la resistencia de la resistencia de purga
Entonces, después de decidir cuánto consumo de energía puede ser de la resistencia de purga, podemos encontrar el valor deseado para la resistencia de purga usando las dos ecuaciones anteriores.
Consideremos un ejemplo.
En el circuito anterior, tomemos que la capacitancia de C1 es 4µF, el voltaje inicial es V o es 1500V y el voltaje seguro V seguro es 10V. Si el tiempo de descarga que queremos es de 4 segundos, el valor de la resistencia de purga debe ser de 997877,5 ohmios o menos. Puede usar una resistencia de valor cercano a este valor. El consumo de energía será de 2,25 W.
El valor de la resistencia se calcula poniendo la capacitancia, el voltaje inicial, el voltaje seguro y el tiempo de descarga en la primera fórmula. Luego ponga el valor del voltaje inicial y el valor de la resistencia en la segunda fórmula para obtener el consumo de energía.
El valor de la resistencia también se puede encontrar en el formato inverso, es decir, primero decida cuánta energía desea que consuma y luego coloque la potencia y el voltaje inicial en la segunda fórmula. Entonces, obtendrá el valor de la resistencia y luego lo usará en la primera fórmula para calcular la constante de tiempo de descarga.