Che cos'è un resistore di spurgo?
Un resistore di spurgo è un componente elettrico che assorbe l'energia elettrica nelle uscite di alimentazione non regolate per migliorare la regolazione della tensione. Di solito viene utilizzato in alimentatori a corrente continua non regolata (CC). Il resistore di spurgo può essere eliminato negli alimentatori a bassa tensione regolati e non è necessario nei regolatori di tensione lineari o negli alimentatori a commutazione con controllo del ciclo di lavoro rapido per mantenere una tensione CC costante. Le alte tensioni possono essere difficili da regolare mediante regolatori elettronici. Un circuito con un trasformatore flyback può utilizzare una resistenza di spurgo per mantenere una tensione quasi costante per i televisori e gli oscilloscopi a tubo a raggi catodici (CRT).
La tipica alimentazione a corrente alternata (CA)-CC ha un raddrizzatore e un filtro. Il raddrizzatore accetta CA, sotto forma di un'onda sinusoidale, per generare un'uscita a corrente continua pulsante a semionda o a onda intera. Invece di una porzione positiva e una negativa dell'onda sinusoidale, il raddrizzatore emette una versione unica positiva dell'onda sinusoidale o reindirizza anche il ciclo negativo per diventare un altro semiciclo positivo in un processo chiamato rettifica a onda intera. Il filtro dopo il raddrizzatore è di solito un banco di condensatori in grado di sostenere le correnti di carico secondo necessità. Il resistore di spurgo è necessario per migliorare la regolazione della tensione di un alimentatore poiché riduce la tensione a vuoto di un alimentatore non regolato, il che rende la tensione di uscita a vuoto più vicina alla tensione di carico nominale inferiore.
La conversione da CA a CC trasforma i livelli di tensione dovuti ai condensatori nel filtro e al carico. Ad esempio, dato un trasformatore step-down che fornisce una tensione secondaria nominale di 10 volt corrente alternata (VAC), che è il livello di radice quadrata media (RMS), l'uscita CC a vuoto è di circa 15,7 volt corrente continua (VDC), mentre il la tensione di carico nominale può essere di circa 10 V CC. Si può osservare che la differenza in assenza di carico rispetto alla tensione di carico nominale è di circa 6 volt (V), che è alta e una variazione del 38% da nessun carico a pieno carico. Un passaggio ideale dalla tensione di uscita a vuoto a pieno carico è 0 VCC.
La resistenza di spurgo abbassa la tensione a vuoto. Invece di 15,7 VCC, il collegamento di una resistenza di spurgo attraverso l'uscita CC può causare una tensione a vuoto di 11 V CC. In questo caso, la variazione da vuoto a pieno carico è solo del 9% circa, data una tensione di carico nominale di 10 V CC.
L'uso di un raddrizzatore a ponte a onda intera anziché un raddrizzatore a semionda a singolo diodo migliora le prestazioni dell'alimentazione. Un singolo diodo o raddrizzatore a semionda produce un 50% in meno di utilizzo dell'alimentazione CA in ingresso poiché il raddrizzatore a semionda assorbe energia CA solo nel semiciclo positivo o negativo dell'onda sinusoidale in ingresso. I raddrizzatori e i componenti resistivi non immagazzinano energia, mentre il condensatore del filtro immagazzina energia verso il picco dell'onda sinusoidale CA. L'energia accumulata aiuta a mantenere la tensione CC costante come consentito dalla corrente di carico.