什么是分流电阻?——定义、公式及应用
什么是分流电阻?
在电子电路中,与高压电源输出端并联连接的电阻器,用于在电路断电时对电源的滤波电容进行放电,称为分流电阻。它也称为泄漏电阻、电容放电电阻或安全放电电阻。
分流电阻主要用于安全目的,因为它消除了可能导致电击的残余电荷。通常,分流电阻是标准电阻,而不是专用电阻。
分流电阻的值
应正确选择分流电阻的值,使其在电路中的存在不会干扰电源,并且能够在短时间内放电滤波电容。
然而,如果我们选择一个较小值的分流电阻,它将提供高速放电,但会消耗更多功率。另一方面,如果我们选择一个较大值的分流电阻,则放电速度较慢,功耗较低。因此,电路的设计工程师必须选择一个合适的分流电阻值,使其足够低以在短时间内放电滤波电容,又足够高以不干扰电源。
为了确定分流电阻的适当值,请考虑如下所示的放电电压和电阻之间的关系。
$$\mathrm{V=V_{m}\, e^{\frac{-t}{RC}}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow \frac{V}{V_{m}}=\, e^{\frac{-t}{RC}}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow ln\left ( \frac{V}{V_{m}} \right )=\frac{-t}{RC}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow R=\frac{-t}{C\times ln\left ( \frac{V}{V_{m}} \right ) }}$$
使用此表达式,我们可以确定在安全电压和放电电容所需时间下的分流电阻值。
分流电阻的应用
分流电阻主要用于电子电路的安全目的。但是,它也可以用于其他几个应用,例如:
- 改善电路的电压调节。
- 用作分压器中的分压电阻等。
让我们讨论分流电阻在电压调节和分压中的应用。
用于电压调节的分流电阻
电压调节由空载电压和满载电压之差除以满载电压给出,即:
$$\mathrm{VR=\frac{V_{nl}-V_{fl}}{V_{fl}}}$$
其中,Vnl为空载电压,Vfl为满载电压。
为了更好地调节电路电压,满载电压 (Vfl) 的值应尽可能低。
当分流电阻与滤波电容并联连接时。然后,在分流电阻和负载电阻上都会发生电压降。当电源开启时,负载电阻上发生电压降,当电源关闭时,分流电阻上发生电压降。这样,分流电阻增加了空载电压的值。因此,空载电压和满载电压的差值减小,从而改善了电路的电压调节。
用于分压的分流电阻
分流电阻也用作分接电阻,以从单个电压提供多个电压。以下图示出了作为分压器的分流电阻的电路配置。
在给定的电路中,分流电阻有四个分接点。通过使用适当的分接点,我们可以获得负载上的四个不同电压。这样,分流电阻也可以用作分压器。
结论
从以上讨论可以得出结论,分流电阻是一个标准电阻,与电源的滤波电容并联使用,用于在电路断电时对滤波电容放电。我们可以使用分流电阻来改善电路的电压调节并将单个电压分成多个值。