Co to jest rezystor upustowy?

Rezystor upustowy to element elektryczny, który pochłania energię elektryczną z nieregulowanych wyjść zasilacza, aby poprawić regulację napięcia. Jest zwykle używany w nieregulowanych zasilaczach prądu stałego (DC). Rezystor upustowy może być wyeliminowany w regulowanych zasilaczach niskonapięciowych i nie jest potrzebny w liniowych regulatorach napięcia lub zasilaczach impulsowych z szybkim sterowaniem cyklem pracy w celu utrzymania stałego napięcia DC. Wysokie napięcia mogą być trudne do regulacji za pomocą regulatorów elektronicznych. Obwód z transformatorem flyback może wykorzystywać rezystor upustowy, aby utrzymać prawie stałe wysokie napięcie dla telewizorów i oscyloskopów z lampą katodową (CRT).

Typowy zasilacz prądu przemiennego (AC)-DC ma prostownik i filtr. Prostownik akceptuje prąd przemienny w postaci fali sinusoidalnej, aby generować pulsujący prąd stały, półfalowy lub pełnofalowy. Zamiast dodatniej i ujemnej części fali sinusoidalnej, prostownik generuje tylko dodatnią wersję fali sinusoidalnej, a nawet przekierowuje ujemny cykl, aby stał się kolejnym dodatnim półcyklem w procesie zwanym prostowaniem pełnookresowym. Filtr za prostownikiem jest zwykle baterią kondensatorów, która jest w stanie utrzymać prądy obciążenia w razie potrzeby. Rezystor upustowy jest potrzebny do poprawy regulacji napięcia zasilacza, ponieważ zmniejsza napięcie bez obciążenia nieregulowanego zasilacza, co sprawia, że ​​napięcie wyjściowe bez obciążenia jest bliższe niższemu znamionowemu napięciu obciążenia.

Konwersja z AC na DC przekształca poziomy napięcia ze względu na kondensatory w filtrze i obciążenie. Na przykład, biorąc pod uwagę transformator obniżający napięcie, który zapewnia znamionowe napięcie wtórne o wartości 10 woltów prądu przemiennego (VAC), co jest poziomem średniej kwadratowej (RMS), wyjście prądu stałego bez obciążenia wynosi około 15.7 wolta prądu stałego (VDC), podczas gdy znamionowe napięcie obciążenia może wynosić około 10 VDC. Można zaobserwować, że różnica między napięciem bez obciążenia a obciążeniem znamionowym wynosi około 6 woltów (V), co jest wartością wysoką i 38% zmianą od braku obciążenia do pełnego obciążenia. Idealna zmiana napięcia wyjściowego z braku obciążenia na pełne obciążenie wynosi 0 VDC.

Rezystor upustowy obniża napięcie bez obciążenia. Zamiast 15.7 VDC, podłączenie rezystora upustowego do wyjścia DC może spowodować, że napięcie bez obciążenia wyniesie 11 VDC. W tym przypadku zmiana bez obciążenia na pełne obciążenie wynosi tylko około 9%, przy znamionowym napięciu obciążenia 10 VDC.

Zastosowanie pełnookresowego prostownika mostkowego zamiast jednodiodowego prostownika półfalowego poprawia wydajność zasilacza. Pojedyncza dioda lub prostownik półfalowy powoduje 50% mniejsze wykorzystanie wejściowej mocy prądu przemiennego, ponieważ prostownik półfalowy pobiera prąd przemienny tylko w dodatnim lub ujemnym półokresie wejściowej fali sinusoidalnej. Prostowniki i elementy rezystancyjne nie magazynują energii, podczas gdy kondensator filtrujący magazynuje energię w kierunku szczytowej fali sinusoidalnej prądu przemiennego. Zmagazynowana energia pomaga utrzymać napięcie DC tak stałe, jak pozwala na to prąd obciążenia.