المقاومات النازفة هي مقاومات قياسية عالية القيمة تستخدم لتفريغ المكثف في دائرة المرشح. يعتبر تفريغ المكثفات أمرًا مهمًا حقًا لأنه حتى في حالة إيقاف تشغيل مصدر الطاقة ، يمكن أن يؤدي المكثف المشحون إلى صدمة لأي شخص. لذلك من الضروري حقًا إضافة المقاوم النازف لتجنب أي حوادث مؤسفة. كما أن لها تطبيقات أخرى ولكن الغرض الرئيسي من استخدامها هو لأغراض السلامة. في هذه المقالة سوف نناقش كيفية عمل المقاوم النازف وتطبيقاته.
لماذا تستخدم المقاومات النازفة؟
1. غرض السلامة
لنفكر في دائرة بسيطة كما هو موضح أدناه. هنا يتم توصيل مكثف بالتوازي مع الدائرة الرئيسية. الآن عندما يكون مصدر الطاقة في وضع التشغيل ، سيتم شحن المكثف إلى قيمته القصوى ويظل مشحونًا حتى بعد إيقاف تشغيل الطاقة ، وقد يكون ذلك خطرًا كبيرًا إذا كنت تعمل باستخدام مكثفات عالية القيمة حقًا. هذا المكثف يمكن أن يعطي صدمة عالية. لمنع ذلك ، يتم توصيل المقاوم ذي القيمة العالية بالتوازي مع المكثف ، حتى يتم تفريغه بالكامل في المقاوم.
2. تنظيم الجهد
تنظيم الجهد هو نسبة الاختلاف بين جهد الحمل الكامل وعدم وجود جهد تحميل إلى جهد الحمل الكامل ، أي أنه يشير إلى أنه إذا كان بإمكان النظام توفير جهد ثابت لأحمال مختلفة. يتم إعطاء صيغة تنظيم الجهد على النحو التالي:
VR = -V nl - - -V fl - / -V fl -
هنا،
V nl = لا يوجد جهد تحميل
V fl = جهد الحمل الكامل
لذلك إذا كان VR بالقرب من الصفر يعني أن تنظيم الجهد جيد.
هنا نقوم بتوصيل المقاوم النازف بالتوازي مع كل من المكثف ومقاوم الحمل وسيكون هناك أيضًا انخفاض في الجهد عبر المقاوم النازف. الآن إذا لم يكن الحمل متصلاً ، فسيكون جهد عدم التحميل مساويًا لانخفاض الجهد عبر المقاوم النازف. وبعد توصيل الحمل ، يؤخذ في الاعتبار انخفاض الجهد عبر الحمل. لذلك ، إذا قمنا بتوصيل المقاوم النازف ، فإن الفرق بين عدم التحميل و جهد الحمل الكامل يكون هادئًا أقل مما يحسن تنظيم الجهد.
دعنا نقول ، إذا قمنا بتوصيل جهد الحمل ، فسيكون الجهد الكامل 23.5 فولت وإذا أزلنا الجهد ، فإن الجهد الناتج عن المقاوم النازف يكون 22.4 فولت ، لذا فإن فرق الجهد بينهما هو 1.1 فولت وهو منخفض هادئ. الآن إذا لم نقم بتوصيل المقاوم النازف ، فسيكون هذا الاختلاف مرتفعًا وبالتالي سيكون التنظيم منخفضًا.
يمكنك أيضًا التحقق من طرق أخرى لتنظيم الجهد.
3. شعبة الجهد
هذه أيضًا وظيفة مهمة لمقاوم النازف. إذا كنت تريد أن توفر دائرتك أكثر من جهد واحد أو جهدين ، فيمكن تحقيق ذلك باستخدام المقاوم النازف. هنا يتم الضغط على المقاوم النازف في نقاط متعددة وسيعمل كمقاومات مختلفة متصلة في سلسلة.
في الشكل أدناه ، قمنا بضغط المقاوم النازف في ثلاث نقاط مختلفة للحصول على ثلاثة مخرجات مختلفة من الفولتية. إنه يعمل على مبدأ دائرة مقسم الجهد.
كيفية اختيار المقاوم النازف؟
على المرء أن يتنازل بين استهلاك الطاقة وسرعة المقاوم النازف. يمكن أن يوفر المقاوم ذو القيمة الصغيرة نزيفًا عالي السرعة ولكن الطاقة المستهلكة أعلى. لذا فإن الأمر متروك للمصمم لتحديد مقدار التلاعب الذي يريده. يجب أن تكون قيمة المقاوم عالية بما يكفي لعدم التدخل في مصدر الطاقة وفي نفس الوقت منخفضة بما يكفي لتفريغ المكثف بسرعة.
يتم إعطاء الصيغة لحساب قيمة المقاوم النازف على النحو التالي:
R = -t / C * ln (V آمن / V o)
هنا
t هو الوقت الذي يستغرقه المكثف للتفريغ من خلال المقاوم النازف
R هي مقاومة المقاوم النازف
C هي سعة المكثف
V الآمن هو الجهد الآمن الذي يمكن تفريغه
V o هو الجهد الأولي للمكثف
يمكن استخدام أي قيمة منخفضة مثل V safe ولكن إذا وضعنا الصفر هناك ، فسيستغرق التفريغ وقتًا غير محدود لذلك ، إنها طريقة ضرب وتجربة. ضع الجهد الآمن والوقت الذي تريد تفريغ المكثف به وستحصل على قيمة المقاوم النازف.
للتعامل مع القوة أيضًا ، استخدم الصيغة التالية:
P = V o 2 / R
هنا P هي الطاقة التي يستهلكها المقاوم النازف
V o هو الجهد الأولي في المكثف
R هي مقاومة المقاوم النازف
لذلك بعد تحديد مقدار استهلاك الطاقة الذي يمكن أن يكون عليه المقاوم النازف ، يمكننا العثور على القيمة المرغوبة لمقاوم النازف باستخدام كلتا المعادلتين أعلاه.
دعونا ننظر في مثال.
في الدائرة أعلاه ، لنأخذ السعة C1 وهي 4µF ، والجهد الأولي هو V o هو 1500V والجهد الآمن V هو 10V. إذا كان وقت التفريغ الذي نريده 4 ثوانٍ ، فيجب أن تكون قيمة المقاوم النازف 997877.5 أوم أو أقل من ذلك. يمكنك استخدام مقاوم قريب القيمة لهذه القيمة. سيكون استهلاك الطاقة 2.25 واط.
يتم حساب قيمة المقاوم بوضع السعة والجهد الأولي والجهد الآمن ووقت التفريغ في الصيغة الأولى. ثم ضع قيمة الجهد الأولي وقيمة المقاوم في الصيغة الثانية للحصول على استهلاك الطاقة.
يمكن أيضًا العثور على قيمة المقاوم في التنسيق العكسي ، أي حدد أولاً مقدار الطاقة التي تريد أن تستهلكها ثم ضع الطاقة والجهد الأولي في الصيغة الثانية. لذلك ، ستحصل على قيمة المقاوم ثم تستخدمه في الصيغة الأولى لحساب وقت التفريغ الثابت.