Джерела живлення із конденсаторним дільником напруги. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Джерела живлення із конденсаторним дільником напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Мережевий джерело живлення з конденсатором, що гасить (рис. 1), по суті, є дільник напруги, у якого верхнє плече - конденсатор, а нижнє являє собою складний нелінійний діодно-резисторно-конденсаторний ланцюг. Цим і визначено недоліки (і переваги, звичайно) таких пристроїв.

Джерела живлення з конденсаторним дільником напруги
Ріс.1

Для того щоб джерело могло працювати в широкому інтервалі струму навантаження з високим ККД, достатньо вхідний дільник напруги виконати реактивним, наприклад, конденсаторним (рис. 2). Він дозволяє додатково стабілізувати вихідну напругу джерела послідовно включеним компенсаційним або імпульсним стабілізатором, чого не можна робити у звичайному джерелі з конденсатором, що гасить. Як показано в статті С. Бірюкова "Розрахунок мережного джерела живлення з конденсатором, що гасить" - "Радіо", 1997, № 5, с. 48-50 - послідовний стабілізатор можна використовувати тільки при обмеженні напруги на його вході, що знову-таки помітно знижує ККД.

Джерела живлення з конденсаторним дільником напруги
Ріс.2

Джерело з конденсаторним дільником напруги доцільно використовувати для спільної роботи з стабілізаторами імпульсними. Ідеально підходить він для пристрою, що довго споживає малий струм, але вимагає в певний момент різкого його збільшення. Приклад - квартирний сторожовий пристрій на мікросхемах МОП з виконавчим вузлом на реле та звуковому сигналізаторі.

Струм, споживаний конденсаторним дільником, матиме фазовий зсув 90 град. щодо напруги мережі, тому дільник напруги на реактивних елементах не потребує охолодження. Виходячи з вищесказаного, струм через дільник начебто можна вибрати як завгодно великим. Однак невиправдане збільшення струму дільника призведе до активних втрат у проводах і збільшення маси та обсягу пристрою. Тому доцільно прийняти струм через дільник напруги не більше 0,5...3 від максимального струму навантаження.

Розрахунок джерела з ємнісним дільником нескладний. Як випливає з формули (2) у згаданій статті, вихідна напруга Uвих та повний вихідний струм (стабілітрону та навантаження Iвих) джерела за схемою 1,а пов'язані наступним чином:

Iвих = 4fC1(2Uc-Uвих).

Ця формула придатна для розрахунку джерела з конденсаторним дільником, у ній просто треба замінити С1 на сумарну ємність паралельно з'єднаних конденсаторів С1 і С2, показаних на рис. 2. a Uc - на Uc2x (напруга на конденсаторі С2 при RH = ° °), тобто Uc2x = = Uc-C1 / (C1 + C2). Тоді 1вих = 4f(C1+C2)xx[Uc-C1-i/2/(C1+C2)-Unbix] або після очевидних перетворень 1вих = 4f-C1 [Uc^2 --івих(1+С2/С1) ].

Оскільки падіння напруги на діодах моста Uд при малих значеннях Кви стає помітним, отримаємо остаточно 1вих = 4f-C1 [Uc^/2- (Цвих + 2Цд) (1 + +С2/С1)].

З формули видно, що при Рн = 0 (т. Е. При Uвих = 0) струм Iвих, якщо знехтувати падінням напруги на діодах, залишається таким же, як у джерела живлення, зібраного за схемою 1,а. Напруга на виході без навантаження зменшується: Uauxx = =Uc-C1^/2/(C1+C2)-2Un.

Ємність і робоча напруга конденсатора С2 вибирають виходячи з необхідної вихідної напруги - співвідношення значень ємності С1/С2 обернено пропорційно значенням напруги, що падає на С1 і С2. Наприклад, якщо С1" =1 мкФ, а С2=4 мкФ, то напруга Uc1 дорівнюватиме 4/5 напруги мережі, a Uc2=Uc/5, що при напрузі мережі Uc = 220 відповідає 186 і 44 В. Необхідно врахувати, що амплітудне значення напруги майже в 1,5 рази перевищує діючу, і вибрати конденсатори на відповідну номінальну напругу.

Незважаючи на те, що теоретично конденсатори в ланцюзі змінного струму потужності не споживають, реально в них через наявність втрат може виділятися кілька тепла. Перевірити наперед придатність конденсатора для використання в джерелі можна, просто підключивши його до електромережі та оцінивши температуру корпусу через півгодини. Якщо конденсатор С1 встигає помітно розігрітися, його слід вважати непридатним для використання у джерелі.

Практично не нагріваються спеціальні конденсатори для промислових електроустановок – вони розраховані на більшу реактивну потужність. Такі конденсатори використовують у люмінесцентних світильниках, у пускорегулюючих пристроях асинхронних електродвигунів тощо.

Джерела живлення з конденсаторним дільником напруги
Ріс.3

Нижче представлені дві практичні схеми джерел живлення з конденсаторним дільником: п'ятивольтний загального призначення (рис. 3) на струм навантаження до 0,3 А та джерело безперебійного живлення для кварцованого електронно-механічного годинника (рис. 4).

Джерела живлення з конденсаторним дільником напруги
Ріс.4

Дільник напруги п'ятивольтного джерела складається з паперового конденсатора С1 та двох оксидних С2 та С3, що утворюють нижнє за схемою неполярне плече ємністю 100 мкФ. Поляризуючими діодами для оксидної пари є ліві за схемою діоди мосту. При номіналах елементів, зазначених на схемі, струм замикання (при Rн=0) дорівнює 600 мА, напруга на конденсаторі С4 без навантаження - 27 В.

Електронно-механічний годинник зазвичай живить від одного гальванічного елемента напругою 1,5 В. Пропонований джерело виробляє напругу 1,4 В при середньому струмі навантаження 1 мА. Напруга, знята з дільника С1С2 випрямляє вузол на елементах VD1, VD2, С3. Без навантаження напруга на конденсаторі С3 вбирається у 12В.

Автор: О.Ховайко, м.Москва; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

У просторах космосу виявлено метил 07.07.2023

Хоча припущення про існування активних метил-катіонів у протопланетних дисках було висунуто 40 років тому, тільки зараз вдалося виявити та підтвердити наявність цієї важливої сполуки.

У 1977 році було сформульовано гіпотезу, що одновалентний радикал метану, а саме метил-катіон (CH3+), відіграє вирішальну роль в ініціювання хімічних процесів у міжзоряному середовищі. Однак виявити цю молекулярну освіту за межами нашої Сонячної системи виявилося надзвичайно складно.

Можливо, це пояснюється високою активністю метилу: його середній час існування у вільній формі зазвичай становить менше тисячної частки секунди. В результаті малоймовірно виявити велику кількість таких катіонів в одному місці і в один час, щоб їх можна було зареєструвати за допомогою земних телескопів.

Однак завдяки міжнародній групі астрономів вдалося виявити сліди метилу в протопланетному диску d203-506, розташованому в туманності Оріона, з використанням даних космічного телескопа Джеймса Вебба та спектроскопічного аналізу. У цій галузі активно протікають процеси зіркоутворення, а d203-506 є зародком відносно невеликої зіркової системи: маса його зірки приблизно в п'ять разів менша за масу Сонця, а маса протопланетного диска в десять разів перевищує масу Юпітера.

Звідки з'являється цей активний катіон у протопланетному диску? Дослідники припустили, що причина полягає в сильному ультрафіолетовому випромінюванні Трапеції Оріона - компактного скупчення зірок, що знаходиться поблизу. Під впливом такого випромінювання молекули водню (також виявлені у складі d203-506) переходять у збуджені коливальні стани, що робить їх дуже активними та сприяє їх взаємодії з вуглецем, в результаті чого утворюється вільний метил.

Проте, як зазначають вчені у статті, опублікованій у журналі Nature, все ще залишається кілька питань, пов'язаних із збудженням, хімічними властивостями та спектроскопією цієї молекули. Додаткові дослідження необхідні остаточного розуміння ролі CH3+ в органічної хімії космосу. Це важливо для роз'яснення механізмів утворення складніших сполук у молодих зоряних системах.

Інші цікаві новини:

▪ Нові версії Wi-Fi для планшетів

▪ Дотик на відстані

▪ Двері на дні озера

▪ TCA9554 – розширювач цифрових портів для шини I2C

▪ Сигнал GPS вимірює швидкість вітру над водою

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіо - початківцям. Добірка статей

▪ стаття Макс Штірнер. Знамениті афоризми

▪ стаття Як курка з Англії викликала паніку про швидкий кінець світу? Детальна відповідь

▪ стаття Веломобіль. Особистий транспорт

▪ стаття Ультралінійний підсилювач на лампах 6Н2П, 6П14П. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Живлячий пристрій, 127-220/9 вольт 25-30 міліампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт