블리더 저항기
Bleeder resistor |
전자공학에서 블리더 저항기는 안전상의 이유로 기기를 끌 때 전원 공급기의 필터 캐패시터에 저장된 전하를 방전하기 위한 목적으로 고전압 전원 공급 회로의 출력과 병렬로 연결된 저항기를 말한다.안전하다고 믿고 기기를 오프 상태에서 취급하거나 서비스할 경우 남은 충전으로 감전될 가능성을 없앤 것이다.블리더 저항기는 보통 특수 구성품이 아니라 표준 저항기다.
사용법
DC 전원 공급 장치
주전원이 공급한 교류(AC)에서 장치에 필요한 직류(DC)를 생성하는 전자 기기의 전원 공급 회로는 DC 전류를 매끄럽게 하기 위해 필터 캐패시터를 사용한다.장치를 끈 후 큰 전하가 이러한 캐패시터에 남아 충격 위험을 일으킬 수 있다.예를 들어 스위칭 모드 전원 공급기는 헬기에 의해 전압이 감소하기 전에 브리지 정류기를 사용하여 주전원 AC 전원을 320V(220V 주전원) 또는 160V(115V 주전원)에서 DC로 변환한다.여기에는 하나 이상의 필터 캐패시터가 통합되어 정류기의 펄스 출력 전압을 매끄럽게 한다.이들은 일반적으로 이 고전압에서 AC 입력의 제로 교차 중 부하에 동력을 공급할 수 있는 충분한 에너지를 저장해야 한다.또한 많은 공급 장치의 캐패시터는 AC 정전이 1초 동안 지속되는 동안 부하를 공급할 수 있을 만큼 충분히 커진다.이 저장된 전하는 종종 치명적인 충격을 주기에 충분하다.레이저, X선 기계, 무선 송신기, 구형 CRT 컴퓨터 모니터 및 TV와 같은 장치에 사용되는 고전압 DC 전원 공급기의 콘덴서는 더 높고 더 위험한 전압을 가질 수 있다.
이 저장된 충전은 장치를 끈 후 오랫동안 콘덴서에 남아 있을 수 있다.기기를 끄거나 플러그를 뽑기 때문에 안전하다고 믿을 수 있는 사용자나 유지보수 및 서비스 담당자에게 치명적 충격 위험이 될 수 있다.따라서, 전원이 꺼진 후에 콘덴서를 방전시키기 위해, 그 단자 전체에 큰 값의 저항기가 연결되어 있다.전원이 꺼진 후에는 콘덴서의 전하가 이 "블레더 저항기"를 통해 배출되어 전압이 안전 수준으로 빠르게 부패하게 된다.
전원 공급이 켜져 있는 동안 블리더 저항기를 통해 소량의 전류가 흐르면서 소량의 전력을 낭비하게 된다.저항기의 값은 콘덴서의 전하가 빠르게 소실될 정도로 충분히 낮지만, 전원이 공급되는 동안 저항이 너무 많은 전력을 소비하지 않을 정도로 충분히 높은 값으로 선택된다.
텔레비전 세트의 고전압 공급
CRT형 텔레비전과 컴퓨터 모니터의 고전압 전원 공급기는 30~40kV의 전압을 발생시켜 훨씬 더 큰 감전 위험성을 갖는다.이 높은 전압은 공급 회로에 불필요하게 부하가 걸리는 것을 방지하기 위해 고값 블리더 저항기를 필요로 한다.플라이백 변압기 내부에서 흔히 발견되는 블리더 저항기는 수백 메가옴 범위에서 평가되므로 일반 정비사의 멀티미터로는 측정할 수 없다.
변압기 내부의 저항기 대신, 포커스 및 스크린 제어 어레이를 동일한 목적으로 사용할 수 있다. 포커스 및 스크린 제어 어레이는 출력하는 튜브 유형의 적용 및 허용오차에 따라 달라진다.
이 블리딩기는 초점 공급을 방출하지만 고전압 최종 양극 공급은 방출하지 않는다.CRT 자체는 상당한(그리고 매우 위험한) 고전압 전하를 수용할 수 있는 콘덴서를 형성하므로, 장치 작업 전에 CRT의 고전압 단자를 일시적으로 접지하는 것이 항상 바람직하다.
설계 고려사항
블리딩기가 작동하는 속도와 블리딩기에서 낭비되는 전력량 사이에는 항상 절충이 있다. 저항값이 낮을수록 블리딩 다운 속도는 빨라지지만 정상적인 전원 켜기 작동 중에는 더 많은 전력이 낭비된다.
또한 블리딩기가 있으면 전원에 대한 최소 부하가 보장되므로 정상 부하가 변화하고 활성 조절기가 없을 때 전압 변화 범위(조절)를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.이러한 방식으로 블리더를 사용하는 것은 예를 들어 진공관 전력 증폭기의 전원 공급 장치에 대한 일반적인 설계 전략이다.
대형 콘덴서는 실제로 블리더 저항기에 의해 방전된 후 저항기가 제자리에 있지 않으면 충전량의 상당 부분을 회수할 수 있다.이는 사용 중 유전체에 저장된 에너지가 시간이 지나면서 점차적으로 방출되는 유전체 흡수라는 특성 때문이다.따라서 블리더는 이상적으로 영구적으로 연결되어야 한다.
실패
블리더 저항기의 고장은 콘덴서의 방전을 방지하여 위험 전압이 수일 동안 유지되는 결과를 초래한다.이것은 대부분의 장비에 대한 일반적인 경고의 몇 가지 이유 중 하나이다: "경고 – 내부에 사용자가 수리할 수 있는 부품이 없음".의심하지 않는 사용자는 기기를 끄거나 플러그를 뽑은 지 오래되어 블리더 저항기의 고장 또는 기기를 장착하지 않는 일반적인 관행으로 인해 개방된 장비에서 전기 충격을 받을 수 있다.
안전한 설계에 따르면 블리더를 커넥터가 아닌 위험한 캐패시터 단자에 직접 장착할 수 있으므로 실수로 블리더를 분리하기 어렵다.
블리딩기가 존재함에도 불구하고, 회로 작업을 하기 전에 아마도 단자를 단락시켜(또는 고에너지 캐패시터의 적절한 저저항을 통해) 잠재적으로 위험한 캐패시터가 방전된다는 것을 증명하는 것이 현명하다.
이중 블리더
속도/전원 트레이드오프 때문에 고전력 회로는 두 개의 개별 블리더 회로를 사용할 수 있다.고속 블리딩 회로는 정상 작동 중에 전원이 낭비되지 않도록 꺼지며, 전원을 끄면 고속 블리딩기가 연결되어 전압이 빠르게 낮아진다.고속 블리더를 제어하는 스위치는 연결되지 않아야 할 때(과열 시) 또는 연결되지 않아야 할 때(과열 시)에 의해 고장날 수 있다.작동 블리더가 없을 위험을 방지하기 위해 보통 블리딩 기능이 항상 존재하도록 2차적이고 느린(손실이 적은) 블리딩기가 영구적으로 연결된다.
