آموزش الکترونیک

مقاومت بلیدر (Bleeder) چیست و کجا استفاده میشود؟

مقاومت های بلیدر مقاومت های استاندارد با مقدار بالا هستند که برای دشارژ خازن در مدار های فیلتر استفاده می شوند. دشارژ خازن ها واقعاً مهم است زیرا حتی اگر منبع تغذیه خاموش باشد، یک خازن شارژ شده می تواند یک اتفاق ناگوار ایجاد کند. بنابراین ضروری است که یک مقاومت بلیدر را اضافه کنیم تا از هرگونه اتفاق ناگوار جلوگیری کند. این مقاومت همچنین کاربرد های دیگری نیز دارد اما هدف اصلی استفاده از آن ایمنی است. در این مقاله درباره نحوه کارکرد مقاومت بلیدر و کاربرد های آن صحبت خواهیم کرد.

چرا از مقاومت های بلیدر استفاده می شود؟

1. ایمنی

یک مدار ساده را به شکل زیر در نظر بگیرید. در اینجا یک خازن به طور موازی به مدار اصلی متصل می شود. اکنون وقتی منبع تغذیه روشن است، خازن تا مقدار بیشینه خود شارژ می شود و حتی پس از خاموش شدن منبع در حال شارژ شدن است و اگر شما با خازن های با مقدار بالا کار می کنید این می تواند یک خطر بزرگ باشد و می تواند شوک بزرگی ایجاد کند. بنابراین برای جلوگیری از این امر، یک مقاومت با مقدار زیاد به طور موازی به خازن متصل می شود، به طوری که ممکن است به طور کامل در مقاومت تخلیه شود.

استفاده از مقاومت بلیدر Bleeder برای ایمنی

برای یادگیری آردوینو (برنامه نویسی، ساخت ربات، ارتباط با اندروید) روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.
برای یادگیری کامل الکترونیک روی دوره آموزش الکترونیک کلیک کنید.

2. تنظیم ولتاژ

تنظیم ولتاژ نسبت اختلاف بین ولتاژ بار کامل و ولتاژ بی باری به ولتاژ بار کامل است. این نسبت بیان کننده این است که یک سیستم بتواند ولتاژ ثابتی را برای بار های مختلف فراهم کند. فرمول تنظیم ولتاژ به شرح زیر است:

VR = |Vnl| - |Vfl| / |Vfl|

در این فرمول،

  • Vnl = ولتاژ در حالت بی باری
  • Vfl = ولتاژ در حالت بار کامل

بنابراین اگر VR نزدیک به صفر باشد، تنظیم ولتاژ خوب است.

در اینجا ما مقاومت بلیدر را به طور موازی با خازن و مقاومت بار متصل می کنیم و همچنین یک افت ولتاژ روی مقاومت بلیدر وجود خواهد داشت. اکنون اگر بار متصل نباشد ولتاژ بی باری برابر با افت ولتاژ در مقاومت بلیدر خواهد بود. پس از اتصال بار، افت ولتاژ روی بار در نظر گرفته می شود. بنابراین، اگر مقاومت بلیدر را متصل کنیم، تفاوت بین ولتاژ بی باری و ولتاژ بار کامل کم است که تنظیم ولتاژ را بهبود می بخشد.

اگر ولتاژ بار را وصل کنیم، ولتاژ کامل 23.5 ولت خواهد بود و اگر ولتاژ را حذف کنیم، ولتاژ ناشی از مقاومت بلیدر 22.4 ولت است، بنابراین اختلاف ولتاژ بین آن ها 1.1 ولت است که کم است. حال اگر مقاومت بلیدر را متصل نکنیم، این اختلاف زیاد خواهد بود و از این رو تنظیم ولتاژ خوبی نخواهیم داشت.

3. تقسیم ولتاژ

این نیز عملکرد مهمی از مقاومت بلیدر است. اگر می خواهید مدار شما بیش از یک یا دو ولتاژ فراهم کند، می توان با استفاده از مقاومت بلیدر به این هدف دست یافت. در اینجا مقاومت بلیدر از چندین نقطه آن مانند مقاومت های متفاوتی که به صورت اتصال سری به هم متصل شده اند عمل خواهد کرد.

در شکل زیر، از سه نقطه متفاوت مقاومت بلیدر سه ولتاژ متفاوت گرفته می شود که روی اصل مدار تقسیم ولتاژ کار می کند.

مقاومت بلیدر Bleeder برای تقسیم ولتاژ

انتخاب مقاومت بلیدر

باید بین توان مصرفی و سرعت مقاومت بلیدر سازش ایجاد کرد. یک مقاومت با مقدار کوچک باعث می شود تا توان مصرفی بیشتر باشد. بنابراین این بستگی به طراح دارد که چه مقداری را انتخاب کند. مقدار مقاومت باید به اندازه کافی زیاد باشد تا با منبع تغذیه تداخل نداشته باشد و در عین حال به اندازه کافی کم باشد تا خازن به سرعت تخلیه شود.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

فرمول محاسبه مقدار مقاومت بلیدر به صورت زیر است:

R = -t/C*ln(Vsafe/Vo)

در این فرمول،

  • t مدت زمانی است که خازن برای تخلیه از طریق مقاومت بلیدر صرف می کند.
  • R پایداری مقاومت بلیدر است.
  • C ظرفیت خازن است.
  • Vsafe ولتاژ ایمن است که می توان در آن تخلیه کرد.
  • Vo ولتاژ اولیه خازن است.

هر مقدار پایین را می توان برای Vsafe مورد استفاده قرار داد اما اگر صفر را در آنجا قرار دهیم، تخلیه آن زمان زیادی خواهد برد. بنابراین، این یک روش آزمایشی است. ولتاژ ایمن و زمانی را که می خواهید خازن را تخلیه کنید قرار دهید و مقدار مقاومت بلیدر را بدست خواهید آورد.

برای بدست آوردن توان نیز از فرمول زیر استفاده کنید:

P = Vo2/R

در اینجا،

  • P توان مصرف شده توسط مقاومت بلیدر است.
  • Vo ولتاژ اولیه در خازن است.
  • R پایداری مقاومت بلیدر است‌.

بنابراین پس از تصمیم گیری در مورد میزان توان مصرفی توسط مقاومت بلیدر، می توانیم با استفاده از هر دو معادله فوق مقدار مورد نظر را برای مقاومت بلیدر پیدا کنیم.

در اینجا مثالی را برای فرمول بالا حل میکنیم.

انتخاب مقاومت Bleeder

اگر در مدار بالا ظرفیت C1 =4 μF، ولتاژ اولیه Vo =1500v و ولتاژ ایمن Vsafe =10v باشد و زمان تخلیه را 4 ثانیه درنظر بگیریم، مقدار مقاومت بلیدر باید 997877.5 اهم یا کمتر از آن باشد. مقدار مقاومت را باید چیزی نزدیک به این مقدار در نظر گرفت. توان مصرف شده 2.25 وات خواهد بود.

مقدار مقاومت با قرار دادن ظرفیت، ولتاژ اولیه، ولتاژ ایمن و زمان تخلیه در فرمول اول محاسبه می شود. سپس مقدار ولتاژ اولیه و مقدار مقاومت را در فرمول دوم قرار دهید تا توان مصرف شده بدست آید.

عکس این روند برای یافتن مقدار مقاومت نیز امکان پذیر است، یعنی ابتدا تصمیم بگیرید که می خواهید چه مقدار توان مصرف کند و سپس توان و ولتاژ اولیه را در فرمول دوم قرار دهید. سپس، مقدار مقاومت را دریافت می کنید و از آن در فرمول اول برای محاسبه ثابت زمان تخلیه استفاده می کنید.

برای مشاهده توضیحات روی دوره مورد نظر کلیک کنید.

برای دریافت مطالب جدید در کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام آیرنکس عضو شوید.

تصویر از محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید) سعی میکنم تمام نظرات را پاسخ دهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *