Os resistores de sangramento são resistores padrão de alto valor que são usados para descarregar o capacitor no circuito do filtro. A descarga dos capacitores é muito importante porque mesmo com a alimentação desligada, um capacitor carregado pode dar um choque em qualquer pessoa. Portanto, é realmente essencial adicionar um resistor de sangramento para evitar qualquer contratempo. Ele também tem outras aplicações, mas o objetivo principal de usá-lo é para fins de segurança. Neste artigo, discutiremos como funciona o resistor de sangramento e suas aplicações.
Por que resistores de sangramento são usados?
1. Objetivo de segurança
Vamos considerar um circuito simples como mostrado abaixo. Aqui, um capacitor é conectado em paralelo com o circuito principal. Agora, quando a fonte de alimentação estiver LIGADA, o capacitor será carregado até seu valor de pico e permanecerá carregado mesmo depois que a energia for desligada, e isso pode ser um grande perigo se você estiver trabalhando com capacitores de valor realmente alto. Este capacitor pode dar um grande choque. Então, para evitar isso, um resistor de alto valor é conectado em paralelo com o capacitor, de forma que ele possa ser descarregado completamente no resistor.
2. Regulação de Tensão
A regulação da tensão é a razão da diferença entre a tensão de carga total e a tensão sem carga para a tensão de carga total, ou seja, indica que se um sistema pode fornecer tensão constante para diferentes cargas. A fórmula para regulação de tensão é dada como:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
Aqui, V nl = Sem tensão de carga
V fl = tensão de carga total
Portanto, se VR próximo de zero significa que a regulação de tensão é boa.
Aqui, conectamos o resistor de purga em paralelo com o capacitor e o resistor de carga e também haverá uma queda de tensão no resistor de purga. Agora, se a carga não estiver conectada, a tensão sem carga será igual à queda de tensão no resistor de purga. E depois de conectar a carga, a queda de tensão na carga é levada em consideração. Portanto, se conectarmos o resistor de purga, a diferença entre a tensão sem carga e a carga total é menos silenciosa, o que melhora a regulação da tensão.
Vamos dizer, se conectarmos a tensão de carga, então a tensão total será de 23,5 V e se removermos a tensão, então a tensão devido ao resistor de purga é de 22,4 V, então a diferença de tensão entre eles é 1,1 V, que é muito baixa. Agora, se não conectarmos o resistor de sangramento, essa diferença será alta e, portanto, a regulação será baixa.
Você também pode verificar outros métodos de regulação de tensão.
3. Divisão de Tensão
Esta também é uma função importante do resistor de sangramento. Se você deseja que seu circuito forneça mais de uma ou duas tensões, isso pode ser obtido usando o resistor de purga. Aqui, o resistor de sangramento é conectado em vários pontos e atuará como diferentes resistores conectados em série.
Na figura abaixo, conectamos o resistor de purga em três pontos diferentes para obter três saídas de tensões diferentes. Ele funciona com base no circuito divisor de tensão.
Como escolher o resistor de sangramento?
É preciso estabelecer um compromisso entre o consumo de energia e a velocidade do resistor de sangramento. Um resistor de valor pequeno pode fornecer sangramento em alta velocidade, mas a energia consumida é maior. Portanto, cabe ao designer saber quanta manipulação ele deseja. O valor do resistor deve ser alto o suficiente para não interferir com a fonte de alimentação e, ao mesmo tempo, baixo o suficiente para descarregar o capacitor rapidamente.
A fórmula para calcular o valor do resistor de sangramento é dada como:
R = -t / C * ln (V seguro / V o)
Aqui
t é o tempo gasto pelo capacitor para descarregar através do resistor de sangramento
R é a resistência do resistor de sangramento
C é a capacitância do capacitor
V safe é a tensão segura até a qual pode ser descarregado
V o é a tensão inicial do capacitor
Qualquer valor baixo pode ser usado como V safe, mas se colocarmos zero lá, levará um tempo infinito para descarregar. Portanto, é um método de tentativa e acerto. Coloque a tensão segura e o tempo com o qual deseja descarregar o capacitor e você obterá o valor do resistor de sangramento.
Para manipular o poder também use a fórmula abaixo:
P = V O 2 / R
Aqui, P é a energia consumida pelo resistor de sangramento
V o é a tensão inicial no capacitor
R é a resistência do resistor de sangramento
Portanto, depois de decidir quanto consumo de energia pelo resistor de purga pode ser, podemos encontrar o valor desejado para o resistor de purga usando ambas as equações acima.
Vamos considerar um exemplo.
No circuito acima, vamos considerar a capacitância de C1 é 4µF, a tensão inicial é V o é 1500V e a tensão segura V safe é 10V. Se o tempo de descarga que desejamos for de 4 segundos, o valor do resistor de sangramento deve ser 997877,5 ohms ou menos. Você pode usar um resistor de valor próximo a este valor. O consumo de energia será de 2,25W.
O valor do resistor é calculado colocando a capacitância, a tensão inicial, a tensão segura e o tempo de descarga na primeira fórmula. Em seguida, coloque o valor da tensão inicial e o valor do resistor na segunda fórmula para obter o consumo de energia.
O valor do resistor também pode ser encontrado no formato reverso, ou seja, primeiro decida quanta potência você deseja que ele consuma e, em seguida, coloque a potência e a tensão inicial na segunda fórmula. Portanto, você obterá o valor do resistor e o usará na primeira fórmula para calcular a constante de tempo de descarga.