如何快速安全地对充电的电容器放电(小型低压;<= 42V)?

电器工程 电容器 释放
2022-01-12 20:24:31

我正在学习如何使用电容器(1pf - 1000uf 的陶瓷和电解电容器),并正在尝试使用面包板进行各种实验。我不断地在我的布局中添加/删除东西,看看会发生什么……但是等待电容器放电有时需要很长时间!我目前正在阅读的书(Make:Electronics)建议“通过触摸电容器上的电阻一两秒钟来放电电容器”。这是安全/推荐的方式吗?我可以用手指握住电阻并在两个端子上触摸它吗?

注意:我不得不承认,在看到电容器爆炸的图片以及由此产生的后果(例如熔化的面包板、烧毁的桌子,甚至读到有关人们失去手指的消息)之后,我对电容器有点偏执!

编辑:我目前正在使用 1.5 - 12V 虽然我也有一些 24V 步进电机,但我最终想开始工作。

4个回答

使用高达 1 mF 的小电容器,无需担心。我认为在将它们插入之前确保它们已放电是一个好主意,因为盖子上的电压可能会损坏某些东西,但在你获得一些真正的能量或高压之前,通常不会担心这一点。

对于像您正在使用的小型电解盖,只需将它们与金属短接,例如裸露的组件引线、金属底盘或方便的螺丝刀。

不要浪费脑力循环来考虑任何小到可以插入面包板的陶瓷帽。当你插入它时,你的手指已经放电了。即使没有,也要算一算。10 V 时的 1 µF 仅为 50 µJ。是的焦耳。大不了。

不要用手指握住电阻器,而是尝试将其粘在冰棒棍或其他绝缘材料的末端。这样你的手指就不太可能接触到电容器。如果您正在处理的电压为 20 伏或更低,这应该没问题。

我假设我们在这里谈论的是相对较小的电容器和电压。如果您开始谈论可能致命的高压,那么您需要专业制造的设备和额外的预防措施。

这是一篇文章,有人用 Bic 笔做了一个很好的放电探针如果你好奇的话,他也会学习数学。再次——安全第一!如果您正在处理致命电压,您最好的选择是使用专业制造、测试和认证的探头。

在此处输入图像描述

现在说了这么多,我同意 Olin 的观点,这对于您目前正在处理的小电容器来说是多余的。随着您的进步,这些信息可能会有所帮助,并且可能会开始处理更大的电容器和更高的电压。

电阻(欧姆)和电容(法拉)的乘积是放电的标度时间(达到原始电荷的 1/e):t = RC。在 V = Q/C 和 I = V/R = Q/t 的情况下,您还可以求解最小电阻,以将放电电流保持在安全值。(将电流保持在 1 mA 以下是一个粗略的指导方针:https ://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html这是通过人类放电的,但构成“安全”的内容因人而异连接到您的放电电路。如果您通过柔性铜线运行电流,它可能需要几安培。)还要注意存储在电容器中的能量,该能量将沉积在短路它的电阻器中:U = 0.5简历^2。

只要您处理通常用于面包板的各种电容器,您就可以用铜线将其短路,正如其他人所提到的:1 uF * 1mOhm = 1 ns 放电时间。如果它上面只有 42V,这些公式表明它会在几纳秒内产生高电流,但纳米亨利尺度的寄生电感会限制电流并减慢放电速度。1uF 下的 42 V 小于 1 mJ,这可能会损坏敏感的电子元件 - 所以不要用高端 CPU 短路电容器。其他的应该没问题。

如果您遇到放电需要一秒钟或更长时间的电压和电流,或者您的放电电流将超过 1 mA 超过 1 ms,或者存储的能量超过几焦耳,那么您应该小心:检查放电电路中组件的电流和额定功率,估计电感,并可能运行一个简单的放电过程模拟。一般来说,使用前放电不会是一个重大问题,除非您的电容器与完整的法拉相当或电压为几 kV。

不确定这篇文章有多相关,但这是我一直在为继电器定时器电路开发的东西。

Q1 是一个 PNP 晶体管,当电压释放时将关闭,将电容器放电到地。