Жоғары кернеулі қуат көзінің қауіпсіздік кедергісі
Bleeder resistor
Электроникадағы төмендеткіш кедергі – қуат көзі сөндірілген кезде конденсаторлардағы зарядты қауіпсіз түрде төмендетуге арналған резистор. Қауіпсіздік үшін маңызды!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электроникада, қан кету резисторы, қан кету жүктемесі, ағу резисторы, конденсаторды разрядтау резисторы немесе қауіпсіздік разрядтағышы – жоғары кернеулі қуат көзі тізбегінің шығысына параллель қосылатын резистор, ол жабдықты өшірген кезде қуат көзінің сүзгі конденсаторларында сақталған электр зарядын қауіпсіздік мақсатында разрядтау үшін қолданылады. Бұл, адамдар жабдықты өшірілген күйде ұстағанда немесе қызмет көрсеткенде, оның қауіпсіз деп ойлануына байланысты, қалған зарядтан электр тогының соғуы мүмкіндігін жояды. Қан кету резисторы әдетте арнайы компонент емес, стандартты резистор болып табылады.
In electronics, a bleeder resistor, bleeder load, leakage resistor, capacitor discharge resistor or safety discharge resistor is a resistor connected in parallel with the output of a high voltage power supply circuit for the purpose of discharging the electric charge stored in the power supply's filter capacitors when the equipment is turned off, for safety reasons. It eliminates the possibility of a leftover charge causing electric shock if people handle or service the equipment in the off state, believing it is safe. A bleeder resistor is usually a standard resistor rather than a specialized component.
Ағымдағы токпен қоректендіру
Электр жабдықтарының қуат беру схемалары, құрылғыға қажетті тұрақты токты (БЖ) желіден берілетін ауыспалы токтан (АЖ) өндіреді және БЖ тогын тегістеу үшін сүзгі конденсаторларын пайдаланады. Бұл конденсаторларда құрылғы өшірілгеннен кейін үлкен электр заряды қалуы мүмкін, бұл соққы қаупін тудырады. Мысалы, коммутациялық қуат көздері желідегі АЖ қуатын 320 В (220 В желі үшін) немесе 160 В (115 В үшін) тұрақты токқа (БЖ) түрлендіру үшін көпірлік түзетушіні қолданады, содан кейін кернеуді токөзгергіш арқылы төмендетеді. Олар түзетушіден келетін импульстік шығыс кернеуін тегістеу үшін бір немесе бірнеше сүзгі конденсаторларын қамтиды. Әдетте, олар АЖ кірісінің нөлдік қиылыстары кезінде жүктемені қуаттандыру үшін осы жоғары кернеуде жеткілікті энергияны сақтауға тиіс. Сонымен қатар, көптеген қуат көздеріндегі конденсаторлар секундықтың елеулі бөлігіне созылатын АЖ үзілісі кезінде жүктемені қуатпен қамтамасыз етуге жеткілікті үлкен болады. Бұл жинақталған заряд көбінесе өлімге әкелетін соққы беруге жеткілікті. Лазерлер, рентген аппараттары, электрондық спышкалар, радио хабар таратушылар және ескі үлгідегі ЭЛТ компьютерлік мониторлар мен теледидарлар сияқты құрылғыларда қолданылатын жоғары кернеулі тұрақты ток қуат көздеріндегі конденсаторлар жоғарырақ, қауіпті кернеуге ие болуы мүмкін. Бұл сақталған заряд құрылғы өшірілгеннен кейін конденсаторларда ұзақ уақыт бойы сақталуы мүмкін. Бұл пайдаланушыға немесе техникалық қызмет көрсету персоналына қауіпті болуы мүмкін, олар құрылғы өшірілген немесе ажыратылғандықтан қауіпсіз деп ойлауы мүмкін. Сондықтан, қуат көзі өшірілгеннен кейін конденсаторды разрядтау үшін үлкен кедергісі бар резистор оның қосқыштарына қосылады. Ол өшірілгеннен кейін конденсатордағы заряд осы "ағызатын резистор" арқылы ағып кетеді, бұл кернеудің қауіпсіз деңгейге дейін жылдам төмендеуіне әкеледі. Қуат көзі қосылған кезде, ағызатын резистор арқылы шағын ток өтеді, аз мөлшерде қуатты ысырап етеді. Резистордың кедергісі конденсатордағы зарядтың жылдам ағып кетуі үшін жеткілікті төмен, бірақ қуат көзі қосылған кезде резистор тым көп қуатты тұтынудан сақтау үшін жеткілікті жоғары болуы керек.
The power supply circuits in electronic equipment that produce direct current (DC) needed by the device from the alternating current (AC) supplied by mains use filter capacitors to smooth the DC current. A large electric charge can remain in these capacitors after the unit is turned off, constituting a shock hazard. For example switching mode power supplies use a bridge rectifier to convert mains AC power into DC at 320 V (for 220 V mains) or 160 V (for 115 V mains), before the voltage is reduced by the chopper. These incorporate one or more filter capacitors to smooth the pulsing output voltage from the rectifier. These must typically store enough energy at this high voltage to power the load during the zero crossings of the AC input. In addition, the capacitors in many supplies are made large enough to supply the load during AC outages lasting for a significant fraction of a second. This stored charge is often enough to deliver a lethal shock. The capacitors in high voltage DC power supplies used in devices such as lasers, x ray machines, electronic flashes, radio transmitters and old style CRT computer monitors and televisions can have higher, more dangerous voltages. This stored charge can remain in the capacitors for a long time after the unit has been turned off. It can be a potentially lethal shock hazard for the user or maintenance and servicing personnel, who may believe that because the device is turned off or unplugged it is safe. Therefore, to discharge the capacitor after the supply has been turned off, a large value resistor is connected across its terminals. After it is switched off, the charge on the capacitor will drain off through this "bleeder resistor", causing the voltage to decay quickly to safe levels. While the power supply is on, a small current flows through the bleeder resistor, wasting a small amount of power. The value of the resistor is chosen to be low enough that the charge on the capacitor bleeds off quickly, but high enough that the resistor will not consume too much power while the supply is on.
Теледидарлардың жоғары кернеумен қамтамасыз етілуі
КРТ типті теледидарлар мен компьютерлік мониторлардың жоғары кернеулі қуат көздері 30–40 кВ кернеу тудырады, бұл электр тогының соғу қаупін едәуір арттырады. Осы жоғары кернеуді қамтамасыз ету үшін қуаттандыру тізбектерін қажетсіз жүктемеу үшін жоғары номиналды қан кету резисторлары қажет. Flyback трансформаторының ішінде жиі кездесетін қан кету резисторы жүздеген мегаом диапазонында болады, сондықтан оны техникалық мультиметрмен өлшеу мүмкін емес. Трансформатордың ішіндегі резистордың орнына, фокус және экранды басқару тізбесі, қолданылатын түтіктің түріне және оның қабылдауына байланысты, сондай-ақ бірдей мақсатта қолданылуы мүмкін. Бұл қан кету тізбесі фокус қуатын разрядтайды, бірақ жоғары кернеулі соңғы анодтық қоректендіруді разрядтамайды. КРТ өзі үлкен (және өте қауіпті) жоғары кернеу зарядын сақтай алатын конденсатор болып табылады, сондықтан құрылмай бұрын КРТ-ның жоғары кернеу терминалын қысқа мерзімге жерге қосу қажет.
The high voltage power supplies of CRT type television sets and computer monitors generate voltages of 30–40 kV, which are a much greater electrocution hazard. This higher voltage requires higher value bleeder resistors to avoid unnecessarily loading the supply circuits. The bleeder resistor commonly found inside a flyback transformer is valued in the hundreds of megaohms range, and can therefore not be measured with the common technician's multimeter. Instead of a resistor inside the transformer, the focus and screen control array may be used for the same purpose, depending on the application and tolerances of the type of tube it is producing output for. These bleeders discharge the focus supply, but not the high voltage final anode feed. The CRT itself forms a capacitor that can hold a sizable (and very dangerous) high voltage charge, so it is always advisable to momentarily ground a CRT's high voltage terminal before working on the unit.
Құрылыс мәселесі
Қан шығару тізбегінің жылдамдығы мен оның қуатты ысырап етуі арасында әрдайым айырбас болады; кедергінің төмендеуі қан шығару жылдамдығын арттырады, бірақ қалыпты жұмыс кезінде көбірек қуатты ысырап етеді. Қан шығару тізбегінің болуы қуат көзінде минималды жүктемені сақтап тұруға мүмкіндік береді, бұл қалыпты жүктеме өзгергенде және белсенді реттегіш болмағанда кернеудің өзгеру ауқымын (реттелуін) азайтуға көмектеседі. Мұндай қан шығару тізбегін қолдану, мысалы, вакуумдық құбырлы қуат күшейткіштерінің қуат көздерін жобалаудағы кең таралған тәсіл. Егер резистор орнында қалдырылмаса, үлкен конденсаторлар қан шығару резисторы арқылы разрядталғаннан кейін зарядтың маңызды бөлігін қайта қалпына келтіре алады. Бұл диэлектрлік сіңіру деп аталатын қасиетке байланысты, онда диэлектрикте жиналған энергия диэлектрлік босану арқылы уақыт өте келе біртіндеп босатылады. Сондықтан, қан шығару тізбегін тұрақты қосылған күйде ұстау қажет.
There is always a trade off between the speed with which the bleeder operates and the amount of power wasted in the bleeder; a lower resistance value results in a faster bleed down rate but wastes more power during normal, power on operation. The presence of a bleeder also guarantees a minimum load on the power source, which can help reduce the range of voltage change (regulation) when the normal load is changing and there is no active regulator. Use of a bleeder this way is a common design strategy for power supplies of vacuum tube power amplifiers, for instance. Large capacitors can actually recover a substantial part of their charge after being discharged by the bleeder resistor, if the resistor is not left in place. This is due to a property called dielectric absorption, in which energy stored in the dielectric during use is released gradually over time through dielectric relaxation. Therefore the bleeder should ideally be connected permanently.
Қателік
Қан кету резисторының істен шығуы конденсаторлардың разрядталуына кедері келтіреді, нәтижесінде қауіпті кернеулер бірнеше күн бойы сақталып қалады. Бұл көптеген құрылғылардағы ескертудің бір себебі: "Ескерту – Ішінде пайдаланушыға қызмет көрсетілетін бөліктер жоқ". Күдіксіз пайдаланушы, құрылғыны өшіргеннен немесе одан ажыратқаннан кейін ұзақ уақыт өткен соң, қан кету резисторының бұзылуына немесе оларды орнатпаудың кең таралған тәжірибесіне байланысты электр тогының соққысын алуы мүмкін. Қауіпсіз конструкцияға сәйкес, қан кету резисторын қауіпті конденсаторға жақын орнату керек, тікелей конденсатордың қосылғыларына, ешқандай жалғағыштар арқылы емес, осылайша оны кездейсоқ ажырату қиын болады. Кейбір қауіпсіздік конденсаторларында кіріктірілген конденсаторды разрядтау резисторлары болады. Қан кету резисторы болғанына қарамастан, кез келген тізбекте жұмыс жасау алдында, ықтимал қауіпті конденсаторлардың разрядталғанын тексеру қажет, мысалы, олардың қосылғыларын қысқа тұйықтау арқылы (немесе жоғары энергиялы конденсаторлар үшін тиісті төмен разрядтау кедергісі арқылы).
The failure of a bleeder resistor prevents the discharge of the capacitors, resulting in dangerous voltages being retained for many days. This is one of several reasons for the typical warning on most equipment: "Warning – No user serviceable parts inside". An un suspecting user may get an electrical shock from opened equipment due to failure of a bleeder resistor, or the common practice of not fitting them, long after the device has been turned off or unplugged. Safe design suggests mounting a bleeder close to a dangerous capacitor, ideally directly to the capacitor terminals, and not through any connectors, so that it is difficult to disconnect the bleeder accidentally. Some safety capacitors have built in capacitor discharge resistors. Despite the presence of a bleeder, it is wise to prove that any potentially dangerous capacitors are discharged, perhaps by shorting their terminals (or through a suitable low discharge resistance for high energy capacitors), before working on any circuit.
Екі қос қан шығару
Жылдамдық пен қуат арасындағы қатынастың салдарынан, жоғары қуатты тізбектер екі жеке қан кету тізбегін пайдалануы мүмкін. Қалыпты жұмыс істеу кезінде жылдам қан кету тізбегі өшіріледі, осылайша қуат кетірілмейді; қуат өшірілген кезде жылдам қан кету тізбегі қосылып, кернеуді жылдам төмендетеді. Жылдам қан кетуді басқаратын қосқыш қате жұмыс істеуі мүмкін, яғни керек емес кезде қосылып (және қызып кетуі мүмкін) немесе қосылу керек болғанда қосылмауы мүмкін (сол себепті кернеуді жылдам төмендетуге қабілетсіз болады). Қан кету тізбегінің жұмыс істемей қалу қаупін болдырмау үшін, әдетте екінші, баяу (және аз шығынды) қан кету тізбегі тұрақты түрде қосылып тұрады, осылайша қан кету мүмкіндігі әрқашан сақталады.
Because of the speed/power tradeoff, high powered circuits may use two separate bleeder circuits. A fast bleed circuit is switched out during normal operation so that no power is wasted; when power is switched off, the fast bleeder is connected, rapidly bleeding down the voltage. The switch controlling the fast bleeder can fail, either by connecting when it shouldn't (and overheating) or by not connecting when it should (and thereby failing to bleed off the voltage quickly). To avoid the risk of not having an operational bleeder, a secondary, slower (and less lossy) bleeder is usually permanently connected so that there is always some bleed down capability.