Перейти к содержанию

Какой резистор нужен для разрядки конденсатора?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Разрядный резистор выбирают по двум величинам: времени разряда и теплу, которое он должен принять. Время задаёт постоянная времени τ = RC: через 5τ на конденсаторе остаётся 0,7 % начального напряжения. Тепло — это вся энергия конденсатора CU²/2, и она выделяется в резисторе при любом сопротивлении; от R зависит лишь, за сколько секунд и с какой пиковой мощностью.

Расчёт

τ=RC,t=RC ln⁡U0U,P0=U02R,E=CU022.\tau = RC,\qquad t = RC\,\ln\frac{U_0}{U},\qquad P_0 = \frac{U_0^2}{R},\qquad E = \frac{CU_0^2}{2}.

Для конденсатора 470 мкФ на 400 В, как в сетевом блоке питания, E = 37,6 Дж. Пиковая мощность P₀ действует в первый момент и спадает вдвое быстрее напряжения. Три варианта сопротивления (наш расчёт):

Rτ5τ (до 2,7 В)до 60 ВПик P₀Средняя мощность за 5τ
2,2 кОм1,0 с5,2 с2,0 с73 Вт7,3 Вт
10 кОм4,7 с24 с8,9 с16 Вт1,6 Вт
56 кОм26 с132 с50 с2,9 Вт0,29 Вт

Все варианты посчитает калькулятор заряда и разряда конденсатора, а калькулятор мощности резистора — нагрев при длительной нагрузке.

Выбор резистора

Безопасный без оговорок вариант — пиковая мощность не выше номинальной, R ≥ U₀² / P: для 3 Вт это 53 кОм и выше, то есть 56 кОм и около двух минут ожидания. Быстрее разряжает резистор 10 кОм: пик 16 Вт спадает вдвое за 1,6 с (наш расчёт), а средняя мощность 1,6 Вт укладывается в 3 Вт. Насколько единичный импульс может превышать номинал, Vishay задаёт графиками импульсной мощности и импульсного напряжения в даташите PR01–PR03 — без них ниже 10 кОм для 3 Вт лучше не опускаться.

Второе условие — напряжение. Резистор должен выдерживать U₀ на своих выводах: у Vishay PR03 (3 Вт) рабочее напряжение 750 В, у PR02 — 500 В, у PR01 — только 350 В. Чип-резисторы для 400 В не подходят: 0805 рассчитан на 150 В, 1206 — на 200 В, и даже 2512 — на 500 В при 1 Вт. Итог для 470 мкФ 400 В: Vishay PR03 10 кОм, 3 Вт, 750 В — разряд до 2,7 В за 24 с.

Сетевые конденсаторы

Конденсаторы 400 В стоят после выпрямителя в импульсных блоках питания и преобразователях частоты, и ток утечки не разряжает их быстро — почему, разобрано в ответе «Сколько конденсатор держит заряд?». Разряжают их только при вынутой из розетки вилке: по руководству Fluke напряжения выше 60 В постоянного тока опасны ударом, а перед измерениями сопротивления и ёмкости все высоковольтные конденсаторы должны быть разряжены. Резистор подключают изолированными щупами или впаянным на место, напряжение контролируют мультиметром; работы в щитах и на оборудовании под сетевым напряжением выполняет электрик. Что мультиметр покажет на уже разряженном конденсаторе, не выпаивая его, — в ответе «Как проверить конденсатор на плате?».

Похожие вопросы

Можно ли разрядить конденсатор отвёрткой или перемычкой?

Нежелательно: ток ограничен только сопротивлением выводов и дорожек, и вся энергия CU²/2 выделяется за микросекунды. Для 470 мкФ 400 В это 37,6 Дж — искра портит выводы и обкладки, а на плате может выжечь дорожку. Резистор растягивает ту же энергию на секунды.

Какой резистор ставить на постоянную разрядку в блоке питания?

Постоянно включённый разрядный резистор рассеивает U²/R всё время работы, поэтому его выбирают по длительной мощности, а не по импульсу: при 400 В резистор 470 кОм греется на 0,34 Вт (наш расчёт), и для него хватает PR02 на 2 Вт и 500 В. Разряд при этом идёт минуты: τ = 220 с для 470 мкФ.

Как убедиться, что конденсатор разряжен?

Измерить напряжение на его выводах мультиметром в режиме постоянного напряжения, не отсоединяя резистор, и дождаться показания ниже 60 В постоянного тока — выше этого Fluke предупреждает об опасности удара, — а лучше единиц вольт. Прозвонку и режим ёмкости включают только после этого.

Источники

  1. Vishay BCcomponents. PR01, PR02, PR03: Power Metal Film Leaded Resistors (Document Number 28729, revision 08-Jul-2025) — с. 1 — PR01: P70 1 Вт, Umax 350 В; PR02: 2 Вт, 500 В; PR03 (0617, медные выводы): 3 Вт, 750 В AC/DC, Rth 60 К/Вт, диапазон 0,68 Ом … 1 МОм; с. 2 — номинальная мощность действует, пока температура плёнки не выше 250 °C; с. 10 — графики допустимой импульсной мощности и импульсного напряжения в зависимости от длительности импульса
  2. Vishay. D/CRCW e3: Standard Thick Film Chip Resistors (Document Number 20035, revision 14-Apr-2026) — с. 1 — рабочее напряжение Umax: 0603 — 75 В, 0805 — 150 В, 1206 — 200 В, 2512 — 500 В; P70: 0805 — 0,125 Вт, 1206 — 0,25 Вт, 2512 — 1 Вт
  3. Fluke. 114, 115 and 117 True-rms Multimeters, Users Manual (PN 2572573, Rev. 1, 2/07) — с. 2 — напряжения выше 30 В перем. тока (действ.), 42 В перем. (пик) и 60 В пост. тока опасны ударом; отключить питание и разрядить все высоковольтные конденсаторы перед измерениями сопротивления, прозвонкой, проверкой диодов и ёмкости
Страница помогла?

Нашли ошибку? ·

Смотрите также