충전 된 커패시터 (작고 낮은 전압, <= 42V)를 빠르고 안전하게 방전하려면 어떻게해야합니까?


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커패시터를 사용하는 방법 (1pf-1000uf의 세라믹 및 전해)을 배우고 브레드 보드를 사용하여 다양한 실험을 시도하고 있습니다. 나는 어떤 일이 일어나는지 알기 위해 레이아웃에 물건을 끊임없이 추가 / 제거하고 있지만 커패시터가 방전되기를 기다리는 데 때때로 오랜 시간이 걸립니다! 현재 읽고있는 책 (Make : Electronics)은 "1 ~ 2 초 동안 저항을 터치하여 커패시터를 방전"할 것을 제안했습니다. 이것이 안전하고 권장되는 방법입니까? 손가락으로 저항기를 잡고 양쪽 단자를 만질 수 있습니까?

참고 : 나는 폭발 된 커패시터의 사진을보고 녹은 브레드 보드, 번트 테이블 및 손가락을 잃는 사람들에 대한 독서와 같은 낙진을 본 후 커패시터가있는 편집증이 있음을 인정해야합니다!

편집 : 현재 1.5-12V로 작업하고 있지만 결국 24V 스테퍼 모터가있어 결국 작업을하고 싶습니다.


나는 현재 깨진 TV 안에서 뒤섞여있다. 그리고 지금 내가하고있는 일을 단서가되었습니다. 내가 아는 것은 몇 초 전에 충격을 받았다는 것입니다. 그리고 강도는 일반적인 220V 전기 충격에서 멀지 않았습니다 (내가 무엇을 말하는지 알고 있습니다. 아, 그리고 나중에, 그것은 TV가 현재 연결되어 있지 않기 때문에 커패시터였습니다.

답변:


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최대 1mF의 작은 커패시터를 사용하면 걱정할 필요가 거의 없습니다. 캡에있을 수있는 전압이 무언가를 손상시킬 수있는 곳에 꽂기 전에 방전되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 그러나 이것은 실제 에너지 나 고전압에 도달 할 때까지 일반적으로 걱정하지 않는 것입니다.

작업중인 것과 같은 소형 전해 캡의 경우 노출 된 부품 리드, 금속 섀시 또는 편리한 스크류 드라이버와 같은 금속에 대해 단락 시키십시오.

브레드 보드에 꽂을 수있는 세라믹 캡이 될 정도로 작은 것에 대해 생각하면서 두뇌 사이클을 낭비하지 마십시오. 플러그를 꽂을 때 손가락이 방전됩니다. 그렇지 않더라도 수학을하십시오. 10V에서 1µF는 50µJ입니다. 그렇습니다 마이크로 줄. 큰 거래.


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"실제 에너지"와 "고전압"을 정의 할 수 있습니까?
glenneroo

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1000 uF = 1 mF에서 약 30V 이상에서 Olin의 조언을 수정하기 시작할 수 있습니다. 거기에서 에너지 수준이 눈에 띄기 시작하고 충격 위험이 중요해지기 시작합니다. 30V에서도 눈에 무언가의 결과는 매우 드물지만 가능한 결과로 방전에서 "스패 터"가 발생할 수 있습니다. 1000 uF 에너지에서 30V의 경우 = 0.5CV ^ 2 = 0.5 x E-3 x 900 ~ = 0.5 줄. 줄은 ~ 100J 질량 1 미터를 떨어 뜨릴 때 소비되는 에너지이므로 0.5J = 100g x 500mm입니다. 그와 같은 한 방울의 방울이 작은 입자를 방출하는 것처럼 그 에너지로 캡을 단락시키는 것만 똑같습니다.
Russell McMahon

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@glenneroo : Russell의 의견을 읽기 전에 1mF와 30V도 말하려고했습니다. 딱딱한 선은 없지만 그 수준에서는 에너지가 작고 유한하며 의도적으로 어리석은 짓을하지 않으면 전압이 안전한 수준으로 제한됩니다. 나는 훨씬 더 큰 (44 mF?)을 가지고 노는 것을 기억하고 나는 대학에서 15V 캡을 생각합니다. 나는 심지어 드라이버로 불꽃을 단락 시켜서 스파크에 의해서만 켜진 사진을 찍었습니다. 불꽃은 시원했지만 손가락으로도 나를 아프게하는 먼 길입니다. 캡을 통한 고전류 펄스는 아마도 최고가 아닐 수도 있습니다.
Olin Lathrop

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@Jonny : 아니요, 배터리는 커패시터가 아니기 때문에 실제로는 아닙니다. 우리가 이야기하는 크기의 커패시터는 자동차 배터리보다 에너지 저장량이 훨씬 적습니다. 완전히 다른 경우입니다.
Olin Lathrop

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당신의 언어로 자라지 않은 많은 사람들에게 풍자가 분명하지 않기 때문에 아마 "큰 거래"를 "큰 거래 없음"으로 변경해야합니다.
Jay Bazuzi

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손가락으로 저항기를 잡는 대신 Popsicle 스틱이나 기타 절연 된 재료의 끝에 붙입니다. 그렇게하면 손가락이 커패시터에 닿을 가능성이 훨씬 줄어 듭니다. 당신이 다루고있는 것이 20 볼트 이하라면 이것은 괜찮을 것입니다.

여기서 상대적으로 작은 커패시터와 전압에 대해 이야기하고 있다고 가정합니다. 치명적일 수있는 고전압에 대해 이야기하기 시작하면 전문적으로 제조 된 장치와 추가 예방 조치가 필요합니다.

다음은 누군가 가 빅 펜 으로 멋진 방전 프로브 를 만든 기사 입니다. 당신이 궁금하다면 그는 또한 수학에 들어갑니다. 다시 한번- 안전 제일! 치명적인 전압을 다루는 경우 전문적으로 제조, 테스트 및 인증 된 프로브를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

이제 모든 것을 말했듯이, 나는 현재 다루고있는 작은 커패시터에 대해 이것이 너무 과도 할 것이라고 Olin에 동의합니다. 이 정보는 발전함에 따라 더 큰 커패시터와 더 높은 전압을 다루기 시작할 때 도움이 될 수 있습니다.


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1,500 볼트에서 펜 바디의 HIPOT 테스트를 수행했으며 측정 가능한 전류는 없었습니다. 이 펜이나 다른 위험을 감수하십시오. 다음 몇 달 동안 많은 Bic 펜이 유전체 강도를 떨어 뜨리는 불순물이나 화학적 변화가 없을 것이라고 보증 할 수 없습니다. <-이 줄은 중요하다! BIC 펜 및 아이스 스틱은 절연 특성으로 알려져 있지 않습니다. 더 안전한 대안이 많이 있습니다. 이 작업을 위해 멀티 미터 리드를 용도 변경하는 것이 좋습니다.
Kevin Vermeer

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@Kevin-안전 팁 감사합니다. 안전을 강조하기 위해 답변을 수정했습니다. 특히 실험실이 없어도 HIPOT 테스트를 수행하는 사람들은 살해 당할 수있는 물건을 배심원하는 것이 아니라 상용 제품을 구입하는 것이 좋습니다.
JonnyBoats


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저항 (옴)과 커패시턴스 (패럿)의 곱은 방전의 스케일 시간 (원래 충전의 1 / e로 이동)입니다 : t = RC. V = Q / C 및 I = V / R = Q / t를 사용하면 방전 전류를 안전한 값으로 유지하기 위해 최소 저항을 풀 수 있습니다. (전류를 1mA 미만으로 유지하는 것은 대략적인 지침입니다. https://www.asc.ohio-state.edu/physics/p616/safety/fatal_current.html 이것은 사람을 통한 방전을위한 것이지만 "안전한"구성 요소는 유연한 구리 배선을 통해 전류를 흐르게하려면 아마도 몇 암페어가 필요할 수 있습니다.) 또한 커패시터에 저장된 에너지를 참고하십시오. CV ^ 2.

빵 보드에 일반적으로 사용되는 커패시터 종류를 다루는 한 다른 사람들이 언급했듯이 구리선으로 단락시킬 수 있습니다 .1 uF * 1mOhm = 1 ns 방전 시간. 42V 만 있다면이 공식은 몇 나노초 동안 높은 전류를 가지지 만 nanoHenry-scale 기생 인덕턴스는 전류를 제한하고 방전을 느리게 할 것이다. 1uF에서 42V는 1mJ 미만이므로 민감한 전자 부품이 손상 될 수 있으므로 고급 CPU로 커패시터를 단락시키지 마십시오. 다른 것은 괜찮을 것입니다.

방전이 1 초 이상 걸리거나 방전 전류가 1ms 이상 동안 1mA를 초과하거나 저장된 에너지가 몇 줄을 초과하는 전압과 전류에 들어가면주의해야합니다. 방전 회로에서 구성 요소의 전류 및 전력 정격을 확인하고 인덕턴스를 추정하고 간단한 방전 프로세스 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 일반적으로 커패시터가 전체 패럿과 비슷하거나 전압이 몇 kV가 아닌 한 사용 전 방전은 큰 문제가되지 않습니다.

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