В електроніці розряджувальний резистор — це резистор, підключений з міркувань безпеки паралельно до виходу високовольтного кола живлення з метою стікання електричного заряду, що накопичується в конденсаторах фільтра джерела живлення, коли обладнання вимкнено. Це унеможливлює ураження електричним струмом від залишкового заряду під час обслуговування. Розряджувальний резистор зазвичай є стандартним резистором, а не спеціалізованим компонентом, тобто "розряджувальний" характеризує лише функціональну сторону елемента.

Принцип дії Ланцюги живлення в електронному обладнанні, що використовують випрямні схеми для генерації постійного струму (DC) зі змінного струму (AC), що подається з мережі, використовують фільтруючі конденсатори для згладжування постійного струму. У цих конденсаторах може залишатися великий електричний заряд (оскілький для конденсаторів Q = CV, а амплітудне значення однофазної напруги близько 320 В) після вимкнення пристрою, що створює небезпеку ураження електричним струмом. Зазвичай вони повинні накопичувати достатньо енергії при цій високій напрузі, щоб живити навантаження під час перетинів нуля вхідного змінного струму. Крім того, конденсатори в багатьох блоках живлення виготовляються достатньо великими, щоб живити навантаження під час відключень змінного струму, що тривають значну частку секунди.

Цей накопичений заряд, якого часто достатньо для смертельного удару струмом, може залишатися в конденсаторах протягом тривалого часу після вимкнення пристрою. Це може становити потенційно смертельну небезпеку ураження електричним струмом для користувача або обслуговуючого персоналу, які можуть вважати, що оскільки пристрій вимкнено або відключено від мережі, він безпечний. Тому, щоб розрядити конденсатор після вимкнення живлення, до його клем підключається резистор великого номіналу. Після вимкнення заряд на конденсаторі повільно стікатиме через цей «розряджувальний резистор», що призведе до швидкого зниження напруги до безпечного рівня.

Коли блок живлення увімкнено, через резистор розрядки протікає невеликий струм, що неминуче призводить до втрати енергії та зниження ефективності блоку живлення. Номінал резистора вибирається достатньо високим, щоб резистор не споживав забагато енергії, коли блок живлення увімкнено, але достатньо низьким, щоб заряд на конденсаторі швидко розряджався.

Розряджувальні резистори мають ще одну перевагу: у деяких конструкціях, якщо навантаження на джерело живлення відключається, конденсатори фільтра перезаряджаються без будь-якої іншої гілки розряду, що потенційно може пошкодити їх або джерело живлення. Розряджувальний резистор забезпечує гілку розряду, усуваючи підвищення та покращуючи регулювання напруги фільтра.

Використання Імпульсні джерела живлення використовують діодний міст для перетворення змінного струму в постійний з напругою 320 В (для 220 В мережі) або 160 V (для 115 V мережі), перш ніж DC-DC перетворювач зменшить напругу. Вони містять один або кілька фільтруючих конденсаторів для згладжування пульсуючої вихідної напруги випрямляча. Конденсатори у високовольтних джерелах живлення постійного струму, що використовуються в таких пристроях, як лазери, рентгенівські апарати, фотоспалахи, радіопередавачі та старі комп'ютерні монітори та телевізори з електронно-променевою трубкою, можуть мати вищу, більш небезпечну напругу.

Високовольтне живлення в телевізорах Високовольтні джерела живлення телевізорів електронно-променової трубки та комп'ютерних моніторів можуть генерувати напругу від 30 кВ - 40 кВ, що становить набагато більшу небезпеку ураження електричним струмом. Ця вища напруга вимагає розряджувальних резисторів струму більшого номіналу, щоб уникнути непотрібного навантаження на коло живлення. Розряджувальний резистор, який зазвичай знаходиться всередині трансформатора рядкової розгортки, має номінал у сотнях мегаомів, тому його неможливо виміряти безпосередньо звичайним мультиметром.

Замість резистора всередині трансформатора, для тієї ж мети може використовуватися матриця керування фокусуванням та екраном, залежно від застосування та допусків типу трубки, для якої вона створює вихідний сигнал.

Ці резистори розряджають живлення фокусу, але не високовольтне анодне живлення. Сам кінескоп утворює конденсатор, який може утримувати значний (і дуже небезпечний) високовольтний заряд, тому завжди рекомендується тимчасово заземлити високовольтний вивід кінескопа перед роботою з ним.

Міркування щодо проектування Завжди існує компроміс між швидкістю розрядки та потужністю, що втрачається в розряджальному резисторі; нижче значення опору призводить до швидшого зменшення напруги, але створює більші втрати під час нормальної роботи з увімкненим живленням.

Наявність розряджального резистора також гарантує мінімальне навантаження на джерело живлення, що може допомогти зменшити діапазон зміни (регулювання) напруги, коли змінюється нормальне навантаження і немає активного регулятора. Використання розряджального резистора таким чином є поширеною стратегією проектування, наприклад, для джерел живлення лампових підсилювачів потужності.

Великі конденсатори можуть фактично відновлювати значну частину свого заряду після розряду за допомогою розряджувального резистора, якщо цей резистор не залишити на місці. Це пов'язано з ефектом, який називається діелектричною абсорбцією, за якої енергія, що накопичується в діелектрику під час використання, поступово вивільняється шляхом діелектричної релаксації; тому в ідеалі розряджувальний резистор повинен бути підключений постійно.

Відмова При виході з ладу розряджувального резистора, конденсатори перестають розряджатися, в результаті чого небезпечна напруга зберігається на виводах конденсаторів протягом багатьох днів. Це одна з кількох причин типового попередження на приладах: «Увага – Всередині немає деталей, які можна обслуговувати». Користувач може отримати ураження електричним струмом від відкритого електричного обладнання через несправність розряджувального резистора або при його відсутності, через тривалий час після того, як пристрій було вимкнено або відключено від мережі.

Безпечна конструкція передбачає встановлення розряджувального резистора поблизу небезпечного конденсатора, в ідеалі безпосередньо до його клем, а не через будь-які роз'єми, щоб випадкове відключення було неможливим. Деякі конденсатори мають вбудовані розряджувальні резистори.

Незважаючи на наявність розряджувального резистора, перед роботою з будь-яким електричним колом доцільно переконатися, що будь-які потенційно небезпечні конденсатори розряджені, можливо, шляхом закорочення їхніх клем (або для конденсаторів з високим номіналом за допомогою відповідного резистора низького опору).

Здвоєні розряджувальні резистори Через компроміс між швидкістю стікання та втраченою потужністю, потужні схеми можуть використовувати два окремих розряджувальні резистори. Схема швидкого розряду напруги вимикається під час нормальної роботи, щоб не витрачати зайву енергію; коли живлення вимикається, підключається ланцюг швидкого розряду напруги. Перемикач, що керує цим процесом, може вийти з ладу або спрацювати, коли не повинен (і перегрітись), або не спрацювати, коли повинен (і тим самим не розрядити швидко конденсатор). Щоб уникнути ризику, ланцюг повільного розряджання напруги (який має менші втрати) зазвичай постійно підключений, щоб завжди була певна можливість для розряджання.

Див. також

Антистатичний пристрій

Струм холостого ходу

Живлення в режимі очікування Статичний елімінатор

Посилання