Şarjlı kapasitörleri hızlı ve güvenli bir şekilde nasıl boşaltabilirim (küçük ve düşük voltaj; <= 42V)?

Kondansatörlerin (1pf - 1000uf arası seramik ve elektrolitik) nasıl kullanılacağını öğreniyorum ve bir breadboard kullanarak çeşitli deneyler deniyorum. Ne olduğunu görmek için düzenime sürekli olarak şeyler ekliyorum / kaldırıyorum ... ancak kapasitörün boşalmasını beklemek bazen uzun zaman alıyor! Şu anda okuduğum kitapta (Make: Electronics) “bir veya iki saniye boyunca bir rezistansa dokunarak bir kapasitör boşaltımı” önerildi. Bu güvenli mi / önerilen yol mu? Direnci parmaklarımla tutup her iki terminale de dokunabilir miyim?

Not: Patlamış kapasitörlerin resimlerini gördükten ve eritilmiş breadboard'lar, yanmış masalar ve hatta parmaklarını kaybeden insanlar hakkında okuduktan sonra ortaya çıkan serpinti durumlarından sonra kapasitörlerle biraz paranoyak olduğumu itiraf etmeliyim!

Düzenleme: Şu anda 1.5 - 12V ile çalışıyorum, ancak sonunda çalışmak istediğim bazı 24V step motorlarım da var.

1 mF'ye kadar olan küçük kapasitörlerde endişelenecek çok az şey vardır. Sanırım onları, kapakta olabilecek voltajın bir şeye zarar verebileceği yere takmadan önce boşaldıklarından emin olmak iyi bir fikirdir, ancak bu, bazı gerçek enerjilere veya yüksek voltajlara ulaşana kadar genellikle endişelenmeyen bir şeydir.

Çalıştığınız gibi küçük elektrolitik kapaklar için, bunları çıplak bir metal uç, metal şasi veya kullanışlı bir tornavida gibi metal bir şeye kısa devre yapın.

Beyin döngülerini, bir breadboard'a takabileceğiniz seramik bir kapak olacak kadar küçük bir şey için düşünerek harcamayın. Taktığınızda, parmaklarınız boşalır. Olmasa bile matematiği yap. 10 V'da 1 uF sadece 50 uJ'dir. Evet, mikro joules. Büyük anlaşma.

Direnci parmaklarınızla tutmak yerine, bir Popsicle çubuğunun veya başka bir yalıtımlı malzemenin ucuna yapıştırmayı deneyin. Bu şekilde parmaklarınızın kapasitöre temas etmesi çok daha düşük olacaktır. Eğer uğraştığınız şey 20 volt veya daha düşükse, bu iyi olmalıdır.

Burada nispeten küçük kapasitörler ve gerilimlerden bahsettiğimizi farz ediyorum. Ölümcül olabilecek yüksek voltajlar hakkında konuşmaya başlarsanız, profesyonelce üretilmiş bir cihazda ne istediğinizi ve ek önlemleri almak ister misiniz?

İşte birisinin Bic kaleminden güzel bir deşarj probu yaptığı bir makale . Ayrıca merak ediyorsanız matematiğe de giriyor. Bir kez daha - önce güvenlik! Ölümcül voltajlarla çalışıyorsanız, en iyi alternatif profesyonelce üretilmiş, test edilmiş ve sertifikalı bir prob kullanmaktır.

Şimdi tüm bunları söyledikten sonra, Olin ile şu an üzerinde çalıştığınız küçük kapasitörler için bunun fazlaca engelleneceği konusunda hemfikirim. Bu bilgiler ilerledikçe ve belki de daha büyük kapasitörlerle ve daha yüksek voltajlarla uğraşmaya başladığınızda faydalı olabilir.

Direnç (Ohm cinsinden) ve kapasitans (Farads cinsinden) ürünü boşalmanın (orijinal yükün 1 / e'sine gitmek için) ölçek süresidir: t = RC. V = Q / C ve I = V / R = Q / t ile deşarj akımını güvenli bir değerde tutmak için minimum direnci de çözebilirsiniz. (Akımı 1 mA'nın altında tutmak zorlu bir kılavuzdur: https://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html Bu, insanlar arasında deşarj içindir, ancak "güvenli" olan şey, neye göre değişir? deşarj devresine bağlanırsa Akımı esnek bakır kablolarla çalıştırıyorsanız, muhtemelen birkaç amper alabilir.) Ayrıca, kapasitörde depolanan enerjiyi not edin; CV ^ 2.

Genellikle ekmek tahtaları ile kullanılan kapasitörler ile ilgilendiğiniz sürece, diğerleri de belirtildiği gibi muhtemelen bakır tel ile kısa devre yapabilirsiniz: 1 uF * 1mOhm = 1 ns boşalma süresi. Üzerinde yalnızca 42V varsa, bu formüller birkaç nanosaniye için yüksek bir akıma sahip olacağını söylüyor, ancak nanoHenry ölçekli parazitik endüktanslar akımı sınırlayacak ve deşarjı yavaşlatacaktır. 1uF'deki 42 V, hassas elektronik bileşenlere zarar verebilecek 1 mJ'den daha azdır; bu nedenle, bu üst düzey CPU ile kapasitörün gücünü kesmeyin. Her şey yolunda olmalı.

Deşarjın bir saniye veya daha fazla sürdüğü veya deşarj akımlarınızın 1 ms'den daha uzun bir süre boyunca 1 mA'dan fazla olduğu veya depolanan enerjinin birkaç Joule'yi aştığı yerlerde voltaj ve akımla karşılaşırsanız, dikkatli olmalısınız: Tahliye devresindeki bileşenlerin akım ve güç değerlerini kontrol edin, endüktansı tahmin edin ve belki de tahliye işleminin basit bir simülasyonunu çalıştırın. Genel olarak, kapasiteniz tam bir Farad ile karşılaştırılabilir olmadıkça veya voltajlar birkaç kV olmadıkça, kullanımdan önce deşarj yapılması önemli bir sorun olmayacaktır.