在電子產(chǎn)品中,泄放電阻器、泄放負(fù)載、漏電電阻器、電容器放電電阻器或安全放電電阻器是與高壓電源電路輸出并聯(lián)的電阻器,用于在設(shè)備關(guān)閉時釋放存儲在電源濾波電容器中的電荷,出于安全原因。如果人們在關(guān)閉狀態(tài)下處理或維修設(shè)備,認(rèn)為它是安全的,它消除了剩余電荷導(dǎo)致觸電的可能性。泄放電阻器通常是標(biāo)準(zhǔn)電阻器,而不是專用元件。
直流電源
電子設(shè)備中的電源電路從市電提供的交流電(AC) 中產(chǎn)生設(shè)備所需的直流電(DC),使用濾波電容器來平滑直流電流。設(shè)備關(guān)閉后,這些電容器中會殘留大量電荷,從而構(gòu)成電擊危險(xiǎn)。例如,開關(guān)模式電源使用橋式整流器將 320 V(220 V 電源)或 160 V(115 V 電源)的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,然后由斬波器降低電壓。它們包含一個或多個濾波電容器,以平滑整流器的脈沖輸出電壓。它們通常必須在該高電壓下存儲足夠的能量,以便在交流輸入過零時為負(fù)載供電。此外,許多電源中的電容器都足夠大,可以在交流中斷持續(xù)幾分之一秒的情況下為負(fù)載供電。這種儲存的電荷通常足以產(chǎn)生致命的電擊。激光、X 光機(jī)、電子閃光燈、無線電發(fā)射器和老式CRT計(jì)算機(jī)顯示器和電視等設(shè)備中使用的高壓直流電源中的電容器可能具有更高、更危險(xiǎn)的電壓。
在設(shè)備關(guān)閉后,這種存儲的電荷可以在電容器中保留很長時間。對于用戶或維護(hù)和維修人員來說,這可能是一種潛在的致命電擊危險(xiǎn),他們可能認(rèn)為由于設(shè)備已關(guān)閉或拔下電源,因此它是安全的。因此,為了在電源關(guān)閉后對電容器放電,需要在其端子上連接一個大值電阻器。關(guān)斷后,電容器上的電荷將通過該“泄放電阻器”流失,導(dǎo)致電壓迅速衰減至安全水平。
當(dāng)電源接通時,小電流流過泄放電阻器,浪費(fèi)少量功率。電阻值的選擇要足夠低,以便電容器上的電荷快速流失,但又要足夠高,以便電阻器在電源導(dǎo)通時不會消耗太多功率。
電視機(jī)中的高壓電源
CRT型電視機(jī)和電腦顯示器的高壓電源產(chǎn)生30-40 kV的電壓,觸電危險(xiǎn)要大得多。這種更高的電壓需要更高值的泄放電阻器,以避免對電源電路造成不必要的負(fù)載。反激式變壓器中常見的泄放電阻值在數(shù)百兆歐范圍內(nèi),因此不能用普通技術(shù)人員的萬用表進(jìn)行測量。
焦點(diǎn)和屏幕控制陣列可以用于相同的目的,而不是變壓器內(nèi)部的電阻器,具體取決于其產(chǎn)生輸出的電子管類型的應(yīng)用和公差。
這些泄放器放電焦點(diǎn)電源,但不放電高壓最終陽極饋電。CRT 本身形成一個電容器,可以容納相當(dāng)大的(且非常危險(xiǎn))的高壓電荷,因此始終建議在設(shè)備工作之前暫時將 CRT 的高壓端子接地。
設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
在泄放機(jī)的運(yùn)行速度和泄放機(jī)中浪費(fèi)的功率之間總是需要權(quán)衡;電阻值越低,泄放速率越快,但在正常上電操作期間會浪費(fèi)更多功率。
泄放器的存在還保證了電源上的最小負(fù)載,這有助于在正常負(fù)載變化且沒有有源穩(wěn)壓器時減小電壓變化(調(diào)節(jié))范圍。例如,以這種方式使用泄放器是真空管功率放大器電源的常見設(shè)計(jì)策略。
如果電阻器未留在原位,大型電容器在被泄放電器放電后實(shí)際上可以恢復(fù)大部分電荷。這是由于一種稱為介電吸收的特性,其中在使用過程中存儲在電介質(zhì)中的能量會隨著時間的推移通過介電弛豫逐漸釋放。因此,理想情況下,泄放器應(yīng)永久連接。
失敗
泄放電阻器的故障會阻止電容器放電,導(dǎo)致危險(xiǎn)的電壓保持?jǐn)?shù)天。這是大多數(shù)設(shè)備上典型警告的幾個原因之一:“警告 - 內(nèi)部沒有用戶可維修的部件”。在設(shè)備關(guān)閉或拔下電源后很長一段時間內(nèi),由于泄放電阻器故障或未安裝它們的常見做法,毫無戒心的用戶可能會因打開的設(shè)備而受到電擊。
安全設(shè)計(jì)建議將泄放器安裝在危險(xiǎn)電容器附近,最好直接安裝在電容器端子上,而不是通過任何連接器,這樣就很難意外斷開泄放器。一些安全電容器具有內(nèi)置電容器放電電阻器。
盡管存在泄放器,但在對任何電路進(jìn)行工作之前,最好通過短路其端子(或通過適合高能電容器的低放電電阻)來證明任何潛在危險(xiǎn)的電容器都是放電的。
雙出氣器
由于速度/功率的權(quán)衡,高功率電路可能使用兩個獨(dú)立的泄放電路。在正常運(yùn)行期間,快速放氣電路被關(guān)閉,因此不會浪費(fèi)功率;當(dāng)電源關(guān)閉時,連接快速放氣器,快速放氣tage 下降??刂瓶焖俜艢馄鞯拈_關(guān)可能會發(fā)生故障,要么在不應(yīng)該連接(并且過熱)時連接,要么在應(yīng)該連接時不連接(因此無法快速放出電壓)。為了避免沒有可操作的泄放器的風(fēng)險(xiǎn),通常永久連接一個較慢(且損耗較小)的輔助泄放器,以便始終具有一些泄放能力。
審核編輯 黃宇
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