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電子工学において、ブリーダー抵抗器、ブリーダー負荷、漏れ抵抗器、コンデンサ放電抵抗器、または安全放電抵抗器は、安全上の理由から、機器の電源がオフのときに電源のフィルタコンデンサに蓄積された電荷を放電する目的で、高電圧電源回路の出力と並列に接続される抵抗器です。これにより、人が安全だと信じて機器をオフの状態で扱ったり修理したりした場合に、残留電荷によって感電する可能性がなくなります。ブリーダー抵抗器は通常、特殊な部品ではなく標準的な抵抗器です。
使用法
DC電源
電子機器の電源回路は、主電源から供給される交流電流 (AC) からデバイスに必要な直流電流 (DC) を生成するため、DC電流を平滑化するためにフィルタ コンデンサを使用します。ユニットの電源を切った後もこれらのコンデンサに大きな電荷が残る場合があり、感電の危険があります。たとえば、スイッチング モード電源では、ブリッジ整流器を使用して主電源の AC 電力を 320 V (220 V 主電源の場合) または 160 V (115 V 主電源の場合) の DC に変換してから、チョッパで電圧を下げます。これらには、整流器からのパルス出力電圧を平滑化するために 1 つ以上のフィルタ コンデンサが組み込まれています。通常、これらのフィルタ コンデンサは、AC 入力のゼロ交差中に負荷に電力を供給するために、この高電圧で十分なエネルギーを蓄積する必要があります。さらに、多くの電源のコンデンサは、1 秒のかなりの部分にわたって続く AC 停電中に負荷に電力を供給できるほど大きく作られています。この蓄積された電荷は、致命的なショックを与えるのに十分な場合がよくあります。レーザー、X 線装置、電子フラッシュ、無線送信機、旧式のCRTコンピューター モニターやテレビなどのデバイスで使用される高電圧 DC 電源のコンデンサには、より高く危険な電圧がかかる可能性があります。
この蓄積された電荷は、装置の電源を切った後も、コンデンサ内に長時間残ることがあります。これは、装置の電源が切れているかプラグが抜かれているため安全だと考えるユーザーや保守・サービス担当者にとって、致命的な感電の危険となる可能性があります。したがって、電源を切った後にコンデンサを放電するために、コンデンサの端子間に大きな値の抵抗器を接続します。電源を切った後、コンデンサの電荷はこの「ブリーダー抵抗器」を通じて流れ出し、電圧が安全なレベルまで急速に低下します。
電源がオンの間、小さな電流がブリーダー抵抗器を流れ、少量の電力が浪費されます。抵抗器の値は、コンデンサの電荷がすぐに放電されるほど低く、電源がオンの間抵抗器があまり多くの電力を消費しないほど高く選択されます。
テレビの高電圧供給
CRTタイプのテレビやコンピューター モニターの高電圧電源は30 ～40 kV の電圧を発生し、感電の危険性がはるかに高くなります。この高電圧では、電源回路に不要な負荷がかからないように、より高値のブリード抵抗器が必要になります。フライバック トランス内によく見られるブリード抵抗器の値は数百メガオームの範囲であるため、一般的な技術者のマルチメーターでは測定できません。
トランス内部の抵抗器の代わりに、出力を生成する真空管の種類の用途と許容範囲に応じて、フォーカスおよびスクリーン制御アレイを同じ目的に使用することもできます。
これらのブリーダーはフォーカス電源を放電しますが、高電圧最終陽極給電は放電しません。CRT 自体は、かなりの (そして非常に危険な) 高電圧電荷を保持できるコンデンサーを形成するため、ユニットで作業する前に、常にCRT の高電圧端子を一時的に接地することをお勧めします。
設計上の考慮事項
ブリーダーの動作速度とブリーダーで浪費される電力量の間には常にトレードオフがあります。抵抗値が低いほどブリードダウン速度は速くなりますが、通常の電源オン動作中に浪費される電力は多くなります。
ブリーダーの存在により、電源の負荷が最小限に抑えられるため、通常の負荷が変化し、アクティブなレギュレータがない場合でも、電圧の変化 (レギュレーション) の範囲を縮小できます。このようにブリーダーを使用することは、たとえば真空管パワーアンプの電源では一般的な設計戦略です。
実際に、大きなコンデンサは、ブリード抵抗器が取り付けられていない場合、ブリード抵抗器によって放電された後、電荷のかなりの部分を回復することができます。これは、使用中に誘電体に蓄積されたエネルギーが、誘電緩和によって時間の経過とともに徐々に放出される、誘電吸収と呼ばれる特性によるものです。したがって、ブリード抵抗器は理想的には恒久的に接続されている必要があります。
失敗
ブリード抵抗器が故障すると、コンデンサの放電が妨げられ、危険な電圧が何日も保持されます。これは、ほとんどの機器に「警告 - 内部にユーザーが修理できる部品はありません」という警告が表示される理由の 1 つです。ブリード抵抗器の故障、またはブリード抵抗器を取り付けないという一般的な習慣により、機器の電源を切ったりプラグを抜いたりしてからかなり経ってから、何も知らないユーザーが機器を開けて感電する可能性があります。
安全設計では、危険なコンデンサの近くにブリーダーを取り付けることを推奨します。理想的には、コネクタを介さずに直接コンデンサ端子に取り付け、ブリーダーが誤って外れないようにします。一部の安全コンデンサには、コンデンサ放電抵抗器が組み込まれています。
ブリーダーが存在する場合でも、回路を操作する前に、端子を短絡するなどして（または高エネルギーコンデンサの場合は適切な低放電抵抗を介して）、潜在的に危険なコンデンサが放電されていることを確認するのが賢明です。
デュアルブリーダー
速度と電力のトレードオフのため、高出力回路では 2 つの別々のブリーダー回路が使用されることがあります。高速ブリーダー回路は、電力が無駄にならないように通常動作中はオフになっています。電源がオフになると、高速ブリーダーが接続され、電圧が急速に低下します。高速ブリーダーを制御するスイッチは、接続すべきでないときに接続して過熱したり、接続すべきときに接続しなかったりして (そのため電圧を急速に低下させることができない) 故障することがあります。ブリーダーが動作しないリスクを回避するために、通常は、より低速の (損失の少ない) 二次ブリーダーが恒久的に接続され、常に何らかのブリードダウン機能が確保されます。