120-вольтний блок живлення у мережі 220 вольт. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

120-вольтний блок живлення у мережі 220 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Напевно, багато хто стикався з такою ситуацією, коли куплений імпортний побутовий прилад (наприклад, телефон або калькулятор) виявлявся укомплектованим виносним блоком живлення на мережеву напругу 120 В. Випадок цей, звичайно, приємним не назвеш, проте радіоаматору цілком під силу "змусити" блок нормально працювати та від мережевої напруги 220 В.

Як доопрацювати 120-вольтний виносний малопотужний блок живлення для включення до мережі 220 В? Це можна зробити кількома способами. Розглянемо їх коротко.

Як правило, вся "начинка" блоку складається з мережевого трансформатора, випрямляча і конденсатора, що згладжує. Тому спосіб перший – розібрати трансформатор, видалити з каркасу всі обмотки, розрахувати їх заново вже на 220 В, знову намотати котушку та зібрати трансформатор.

Розрахунок трансформатора складності не становить [1], а ось намотування вимагатиме чимало турбот і, звичайно, досвіду.

Непереборною перешкодою при використанні цього способу може стати той факт, що магнітопровід імпортного трансформатора часто виконують нерозбірним - пластини "намертво" з'єднують вузьким зварним швом. В цьому випадку можна лише порекомендувати викинути трансформатор і підібрати відповідну йому заміну з магнітопроводом такого ж (або трохи більшого) перерізу.

Тим, кому перемотування трансформатора здасться неприйнятним, пропонуємо інший очевидний спосіб - включити послідовно з обмоткою мережного трансформатора баластний резистор, попередньо розрахувавши його опір (в омах) за формулою:

Rбал = 12000/РГ, де РГ - габаритна потужність трансформатора у ватах, що зазвичай вказується на корпусі блоку.

Спосіб дуже простий, але якщо підрахувати потужність, яка виділятиметься на цьому резисторі (а вона приблизно дорівнює потужності трансформатора!), то стане зрозуміло, що застосовність способу обмежена.

Замість баластового резистора можна використовувати баластний конденсатор [2]. Тоді з тепловою потужністю проблем, що виділяється в ньому, не буде - вона близька до нуля, але конденсатор знадобиться значних розмірів. Досить сказати, що його номінальна напруга має бути не меншою за 520 В!

Для підключення до мережі малопотужних електроприладів із постійним споживанням потужності іноді застосовують ще один спосіб, що ґрунтується на явищі резонансу струму. Воно може відбуватися у двох паралельних гілках електричного ланцюга, що живиться змінною напругою, якщо характер опору однієї гілки індуктивний, а інший - ємнісний (див. схему). Тут Rекв і Lекв - відповідно еквівалентні активний опір та індуктивність трансформатора блоку живлення, наведені до його мережевої обмотки, а елементи R1 та С1 введені додатково для реалізації резонансу струму.

120-вольтний блок живлення в мережі 220 вольт

Легко бачити, що R1 - той самий баластний резистор, але конденсатор С1 тут компенсує індуктивну складову струму первинної обмотки, тому потужність, що виділяється на баластному резистори, менше на 30...50%. Амплітудна напруга на конденсаторі С1 навіть у момент включення вбирається у 200 У.

Таким чином, необхідно лише визначити номінали додаткових елементів, а для цього потрібно знати Rекв та Lекв. На блоці живлення зазвичай вказують вхідну номінальну напругу блоку живлення UBX, повну габаритну потужність Рг, вихідну напругу UBиX, струм навантаження lH і іноді - споживаний струм lBX. Омметром слід виміряти опір мережевий RI та вторинної RII обмоток трансформатора.

Розрахунок починають з визначення споживаного струму (якщо він не вказано):

lBX=Рг/UBX. Далі підраховують активну потужність, що споживається блоком живлення від мережі: Ра = I2BX · RI + I2H · RII + IH · Uвих

(передбачається, що навантаження блоку чисто активне і не враховуються втрати на вихровий струм і перемагнічування магнітопроводу), і реактивну потужність: Рх = √ рг² - Ра².

За значеннями активної та реактивної потужності розраховують еквівалентні активний опір та індуктивність трансформатора, наведені до його мережної обмотки:

Рекв = Ра / | 2BX; Lекв = Pх / ω · I2BX, де ω - 2π · f;

f – частота напруги мережі – 50 Гц.

Місткість конденсатора С1 визначають з умови рівності нулю реактивної провідності ланцюга, утвореної паралельним включенням конденсатора та трансформатора:

С1 = Lекв / А, де A = ω2 · L2екв + R2екв.

Опір баластового резистора R1 та його потужність PR1 розраховують за формулами:

R1=A/Rекв(UC/UBX-1); PR1=UBX-Rекв(UC-UBX)/A, де UC=220 Ст.

Запропонована методика була використана при доопрацюванні виносного блоку живлення для калькулятора, який мав такі параметри: UBX = 120; Рг = 3-A; Uвиx = 5,6; lH=0,2 А; опір обмоток, виміряний омметром, RI=764 Ом; RII = 3 Ом. За вихідними значеннями було розраховано параметри елементів: Rекв=2748 Ом; Lекв = 12,54 Гн; С1 = 0,54 мкФ; R1 = 6987 Ом; PR1 = 1,48 Вт. Вибираємо конденсатор МБГЧ ємністю 0,5 мкФ на напругу 250 В та резистор МЛТ-2 опором 6,8 кОм. Розрахунки показали, що при включенні напруга на конденсаторі не перевищує значення, відповідного режиму (120 В), а при відключенні - перевищує всього на 4 %.

На закінчення – деякі рекомендації. Місткість конденсатора С1 бажано вибирати можливо ближче до розрахункової. Цього домагаються паралельним включенням необхідної кількості конденсаторів (значення ємності у своїй підсумовуються). Номінальна напруга всіх конденсаторів має бути не менше 200 В. Конденсатори слід використовувати паперові (МБГЧ, МБГП та ін.), призначені для роботи в ланцюзі змінного струму; при виборі типу та номінальної напруги необхідно скористатися довідником з електричних конденсаторів.

Потужність резистора R1 вибирають більше за розрахункову. Іноді потрібне коригування опору резистора, яке краще проводити при підключенні до блоку живлення номінального навантаження. При зниженій вихідній напрузі опір має бути меншим, при підвищеному - більше.

Конденсатор і резистор можна розмістити всередині блоку живлення, якщо знайдеться вільне місце (не забудьте в стінках блоку просвердлити вентиляційні отвори) або окремому корпусі, виконаному у вигляді перехідника.

література

Миколаїв Ю. Саморобний блок живлення? Немає нічого простішого. – Радіо, 1992, № 4, с. 53, 54.
Бірюков С. Розрахунок мережевого джерела живлення з конденсатором, що гасить. - Радіо, 1997 №5, с. 48 – 50.

Автор: В.Чуднов, м.Раменське Московської обл.

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

Найпотужніший суперкомп'ютерний центр 28.10.2012

Офіційно відкрився суперкомп'ютерний центр Вайомінга (NCAR-Wyoming Supercomputing Center – NWSC) – місце, де знаходиться один із найпотужніших у світі суперкомп'ютерів, виділених для розвитку наук про Землю. Вчені з Національного центру атмосферних досліджень (NCAR) та університетів країни розпочинають серію наукових проектів на флагманському комп'ютері центру, що дозволяє здійснювати півтора квадрильйони (1 500 000 000 000 000) операцій з плаваючою комою в секунду. Ці проекти спрямовані на широкий спектр питань про Землю - від атмосферних обурень до активності в підземних розломах, які зрештою допоможуть передбачати торнадо, урагани, землетруси, посухи та інші стихійні лиха.

"Цей центр допоможе нам змінити наше уявлення про природу, внаслідок чого суспільство отримає величезні вигоди, – каже Томас Богдан, президент Університету корпорації атмосферних досліджень. – Суперкомп'ютер дозволить покращити прогнози та ефективніше захищати населення та економіку".

Суперкомп'ютерний центр відкриває перед дослідниками неймовірні можливості. Вони зможуть обмінюватися складними моделями та використовувати неймовірні обчислювальні потужності. Доступ до флагманського обчислювального пристрою обіцяє вченим нові висоти в галузях машинобудування, атмосферних, гідрологічних та обчислювальних науках.

Комп'ютери розташовані на площі 153 000 кв. футів будуть доступні по всій території США. Більшість дослідників будуть взаємодіяти з центром віддалено, використовуючи персональний комп'ютер та інтернет. Основні компоненти системи складаються з масивного сховища даних, високопродуктивних обчислювальних кластерів та системи візуалізації даних. Вчені використовуватимуть передові ресурси нового центру, щоб вивчати складні процеси в атмосфері Землі, прискорити дослідження небезпечних погодних умов, геомагнітних бур, змін клімату, лісових пожеж тощо. Останніми роками вимоги до потужності устаткування значно зросли.

Тому, прийшовши на зміну застарілим суперкомп'ютерам новий суперкомп'ютерний центр надає можливості для розширення майбутніх суперкомп'ютерних технологій. Очікується, що він ефективно використовуватиметься як мінімум кілька найближчих десятиліть.

Інші цікаві новини:

▪ Смартфон LG G Pro Lite Dual (D686)

▪ Асфальт на олії

▪ Високоточні програмовані підсилювачі

▪ Розумні побутові прилади з доступом до Інтернету

▪ Ліки випробовуватимуть на симуляторі людину

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Технології радіоаматора. Добірка статей

▪ стаття Усі брешуть календарі. Крилатий вислів

▪ стаття Хто вигадав комікси? Детальна відповідь

▪ стаття Помічник режисера ТБ. Посадова інструкція

▪ стаття Розробка проекту будівництва вітроелектричної установки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Рисові вази. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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