Зменшення нагрівання трансформаторів малопотужних блоків живлення. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Зменшення нагрівання трансформаторів малопотужних блоків живлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

При самостійному виготовленні малопотужних радіоелектронних пристроїв з живленням від мережі радіоаматори часто стикаються з такою ситуацією, коли мережевий трансформатор виявляється єдиним елементом пристрою, що помітно нагрівається, що розсіює у вигляді тепла потужність, іноді в кілька разів перевищує корисну. Вся справа в тому, що трансформатори промислового виготовлення, що мають відповідні габарити та напругу, іноді виконані так "економно", що навіть струм холостого ходу викликає їхнє підвищене нагрівання.

Особливо часто цей недолік мають трансформатори, виготовлені у Південно-Східній Азії [1]. Вони більше підходять для країн, де використовується мережна напруга 220 В з частотою 60 Гц, але для нормальної роботи в мережі з частотою 50 Гц кількість витків обмотки виявляється недостатнім.

На рис. 1 показана залежність струму холостого ходу від напруги мережі деяких трансформаторів. Крива 1 відповідає трансформаторам від універсальних адаптерів "SANWALL" і "BELLSONIC" потужністю 5 Вт, з максимальним струмом навантаження 300 мА, вихідною напругою 3...12 В, що має магнітопроводи перетином 1,4 см2. Для порівняння, криві 2 та 3 - трансформатори вітчизняного виробництва ТП - 133 та ТП - 321, у яких площа поперечного перерізу магнітолроводів 2 та 1,6 см2 відповідно.

Зменшення нагрівання трансформаторів малопотужних блоків живлення

Враховуючи, що мережна напруга, особливо в містах, може тривалий час перевищувати 235 В, а збільшення напруги вище за номінальне викликає непропорційно велике збільшення струму холостого ходу, до використання таких трансформаторів, особливо в пристроях, призначених для тривалої роботи без нагляду (таймери, терморегулятори, (антенні підсилювачі тощо), слід підходити дуже обережно.

Вихід у цій ситуації є. Необхідно включити активний або реактивний баластний опір у ланцюг первинної обмотки мережевого трансформатора для зменшення на ній напруги на 20...30 В. Струм холостого ходу та нагрівання трансформатора помітно зменшаться. Звичайно, при цьому знижуються вторинна напруга та потужність трансформатора. Однак, якщо потужність, споживана пристроєм, набагато менша за габаритну потужність трансформатора, то це цілком допустимо.

Зазвичай у таких цілях використовують резистори або конденсатори [2]. Основний недолік резистивного баласту - його нагрівання, що обмежує сферу застосування такого методу. Причому напруги на первинній обмотці малонавантаженого трансформатора і на резисторі мають різні фази (зсув фаз може сягати 70...80 град.), тому напруга на резистори зазвичай вище очікуваного. Наприклад, при напрузі в мережі 220 В і на первинній обмотці ненавантаженого трансформатора 195 В напруга на резистори може доходити до 45 В. Коли навантаження трансформатора збільшується до значень, близьких до номінального, зсув фаз зменшується майже до нуля.

Ємнісний баласт практично не виділяє тепла, але, як показує практика, конденсатори найбільш доцільно застосовувати, коли напругу на обмотках трансформатора потрібно зменшити більш ніж на 25...30 %. У будь-якому випадку, якщо використовуються конденсатори, необхідно переконатися, що при зміні навантаження і напруги живлення в ланцюгу первинної обмотки не виникає резонансних явищ, коли напруга на трансформаторі може різко збільшитися [3].

У разі використання індуктивного баласту подібних явищ не виникає, оскільки фази напруг практично однакові, тепло виділяється тільки на активному опорі обмотки баласту, який у кілька разів менший, ніж у еквівалентного баластного резистора.

Як індуктивні баласти зручно застосовувати електромагнітні реле постійного струму на робочу напругу більше 20 В, наприклад, РСМ, РЕМ6, РЕМ9, РЕМ22 і т. д. Щоб зменшити їх габарити, реле можна розібрати і використовувати тільки котушку з магнітопровід. Для усунення брязкоту якір реле слід зафіксувати у притягнутому стані підгинанням або за допомогою загостреного сірника та клею. При виборі реле необхідно враховувати максимальний струм первинного ланцюга трансформатора, який не повинен перевищувати номінального робочого струму реле.

Крива 4 на мал. 1 показує зміну струму холостого ходу трансформатора (залежність 1 на рис. 1) з індуктивним баластом (реле РСМ-2 на напругу 24 з опіром обмотки 750 Ом, номінальний робочий струм 35 мА). На рис. 2 показані навантажувальні характеристики того ж трансформатора (напруга на виході випрямляча з фільтром): крива 1 - без баласту; 2 – з індуктивним баластом (реле РСМ-2); 3 – з еквівалентним (для струму навантаження 20 мА) резистивним баластом – резистором опором 3 кОм та потужністю 4 Вт.

Зменшення нагрівання трансформаторів малопотужних блоків живлення

Велика здатність навантаження трансформатора з індуктивним баластом порівняно з еквівалентним резистивним пояснюється, мабуть, зменшенням індуктивності баласту через насичення магнітопроводу при збільшенні протікаючого струму. Це помітно характерною зміною кривизни залежності 2 по відношенню до графіків 1 і 3 при струмі навантаження 150...200 мА.

література

Бірюков С. Мережеві адаптери. – Радіо, 1998, № 6, с. 66, 67.
Бірюков С. Підключення малогабаритних виносних 120-вольтних блоків живлення до мережі 220 В. – Радіо, 1998, № 7, с. 49, 54.
Садовсков Б. Трансформаторні блоки із баластним конденсатором. – Радіо, 2000, № 1, с. 40, 41.

Автор: В.Андрєєв, м.Тольятті Самарської 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

Електроніка, що одягається замість ПК 22.07.2013

Компанія Dell розглядає можливість виходу на ринок електроніки, що надягається, повідомляє Guardian з посиланням на Сема Берда (Sam Burd), віце-президента Dell з персональних обчислювальних систем. "Ми вивчаємо різні ідеї у цій сфері", - заявив він.

"Поки такі пристрої досить трудомістко виробляти і поки не ясно, як їх зробити воістину зручними для користувача. Проте "розумний" годинник на вашому зап'ясті - це дуже цікава і приваблива ідея", - прокоментував Берд.

За словами представника Dell, протягом наступних 5 років форм-фактори пристроїв продовжать змінюватись. Попит на стаціонарні персональні комп'ютери збережеться, проте, порівняно з мобільними пристроями, він буде невеликим. Електроніка, що одягається, - один з найбільш перспективних напрямів, вважають в Dell. Такої думки дотримуються не лише в Dell, а й у компанії Google, яка у квітні 2013 р. випустила пробну партію очок доповненої реальності Google Glass, призначену для розробників додатків. Вартість пристрою становила $1,5 тис.

Google Glass, що володіють крихітним РК-екраном, розташованим на невеликій відстані, здатні показувати маршрут і повідомлення з мобільного телефону, до якого підключаються по Bluetooth. Пристрій відноситься до сегмента електроніки, що надягається, так як надягається на тіло. Випустити його у широкий продаж Google планує у 2014 р.

За прогнозом Juniper Research, у 2013 р. у світі буде продано 15 млн подібних пристроїв, до яких також відносяться "розумний" годинник Sony SmartWatch, Nike FuelBand, а також різні медичні датчики та пристрої. До 2017 р. обсяг ринку, за прогнозом аналітиків, зросте до 70 млн. пристроїв.

За деякою інформацією, "розумний" годинник також розробляє компанія Apple. В інтерв'ю на конференції D11, яка пройшла в травні, глава Apple Тім Кук (Tim Cook) заявив, що компанію також цікавить дана сфера, підкресливши, що пристрій, що одягається на зап'ястя, цікавіший з комерційної точки зору, оскільки окуляри змусити людей носити складніше.

Компанії Dell вихід на новий ринок може допомогти покращити свої фінансові показники, зазначає Guardian, та краще підготуватися до ери "пост-ПК". Dell є третім за величиною виробником персональних комп'ютерів у світі, проте останнім часом попит на них знижується на користь пристроїв у нових форм-факторах. За даними IDC, у I кварталі 2013 р. постачання ПК на світовий ринок знизилися на 14%, а за підсумками минулого року – на 3%.

Інші цікаві новини:

▪ Технологія латексного друку на жорстких носіях

▪ Зміна швидкості руху окремих об'єктів на відео

▪ Очищення води целюлозою

▪ Механічні варти для захисту від нападів диких тварин

▪ ТБ шкодить мозку

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Підсилювачі низької частоти. Добірка статей

▪ стаття Лицар сумного образу. Крилатий вислів

▪ статья Які однофамільці вирішили стати братами? Детальна відповідь

▪ стаття Боцман берегової. Посадова інструкція

▪ стаття Зварювальні електроди. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Торф'яні електроустановки. Електропостачання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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