Блок питания из трансформатора: Трансформаторный блок питания - Delta - specable.ru

Трансформаторный блок питания — Delta

Фирма не работает

дата:

2022-04-16

2022-04-18

Группа продуктов

Язык:
БългарскиČeskýDanskDeutschEestiΕλληνικάEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešu Lietuvių MagyarNederlandsPolskiPortuguêsPусскийRomânăSlovenskiSlovenskýSuomiSvenska

Валюта:
1 AUD — 3.0755 PLN1 CAD — 3.2624 PLN1 CHF — 4.4202 PLN1 CZK — 0.1833 PLN1 DKK — 0.6040 PLN1 EUR — 4.4920 PLN1 GBP — 5.3920 PLN100 HUF — 1.1859 PLN1 NOK — 0.4722 PLN1 PLN — 1.0000 PLN1 SEK — 0.4357 PLN1 USD — 4.1764 PLN

Бюллетень E-mail

TopТехнический словарьТрансформаторный блок питания

В трансформаторных блоках питания, устройством, отвечающим за выдерживание напряжения, является трансформатор. Он являет собой элемент, состоящий из сердечника и, намотанных на него первичной и вторичной обмоток, изготовленных, как правило, с медной проволоки. Сетевое напряжение в нем понижено до требуемого значения с помощью явления электромагнитной индукции или проникновения магнитного поля между первичной и вторичной обмотками. Эти обмотки гальванически изолированы, то есть не имеют между собой электрического соединения. В зависимости от соотношения числа витков первичной обмотки к вторичной, трансформаторы могут как уменьшать, так и повышать напряжение.

Трансформаторные блоки питания подразделяются на нестабилизированные и стабилизированные.

Рис.1. Схема нестабилизированного источника питания

a — трансформатор

b — выпрямитель в виде моста Graetza

c — конденсатор как выходной фильтр

В нерегулируемом источнике питания (рис.1) находятся: трансформатор (а), выпрямитель в виде моста (b) и конденсатор, как выходной фильтр (c).

Напряжение, в первую очередь, снижено с помощью трансформатора до заданного значения. Далее, через двухполупериодный выпрямитель, состоящий с четырех светодиодов, напряжение выпрямляется. В результате, независимо от направления входного напряжения переменного тока, на выходе уже плывет в том же самом направлении. В результате, полученное напряжение, далеко от идеального напряжения постоянного тока из-за большой пульсации. Устраняется оно с помощью применения конденсатора в качестве фильтра, который сглаживает форму волны напряжения.

Стабилизированный источник питания трансформатора (линейный) структурой не отличается от нестабилизированного, за исключением дополнитеной системы — регулятора напряжения (рис. 2).

Рис.2. Схема стабилизированного источника питания
	d — система управления

Система управления (d), отмеченная на схеме, отвечает за поддержание выходного напряжения на том же уровне, независимо от нагрузки источника питания и изменения входного напряжения. Кроме того, в зависимости от коэффициента ослабления пульсации, стабилизатор может дополнительно сглаживать осциллограмму напряжения. Тем не менее, эту роль в основном играют конденсаторы. В зависимости от класса источника питания, используются разные стабилизаторы, как правило, в виде интегральных схем.

Рис.3. Ход напряжения на отдельных блоках линейного источника питания

a — выходное напряжение трансформатора

b — напряжение двухполупериодного выпрямления

c — напряжение, отфильтрованное от пульсации

d — график идеального постоянного напряжения

Чем лучше качество источника питания, тем ближе к идеалу выходное напряжение.

В отличие от импульсных, трансформаторные блоки питания характеризуются более низкой эффективностью, то есть отношением выходной мощности до входной мощности (на уровне 40-50%). Это происходит из-за конструкции трансформатора, используемых материалов, а также применения стабилизатора, в котором часть мощности остается безвозвратно утерянной в виде выделенного тепла. Существенным недостатком этих источников питания есть также большой вес и большие габариты по сравнению с соответствующими им параметрами импульсных источников питания. Это также отражается на цене, которая в случае трансформаторных источников питания значительно выше. Другим недостатком является то, что трансформатор на холостом ходу ( то есть без какого-либо подключенного устройства), тоже занимает определенный ток, который может доходить даже 20% от номинального питания постоянного тока.

Преимуществами трансформаторных источников питания прежде всего является высокая устойчивость к перегрузке и перенапряжению. Их простая конструкция делает их гораздо менее ненадежными. И по этой причине они часто используются, например, для питания панели управления. Важным преимуществом является также низкий уровень генерации помех и, поэтому, широко используются для питания различных типов усилителей, например, антенных.

Примером такого устройства является источник питания 12V/100MA/S-TAT, доступный в предложении фирмы Delta (рис.4).

Рис.4. Стабилизированный трансформаторный блок питания 12V/100MA/S-TAT


Нетто:	0.00	EUR
Брутто:	0.00	EUR
Вес:	0.00	kg

Особенно рекомендуем

АЛЮМИНИЕВАЯ РЕШЕТЧАТАЯ МАЧТА MK-1.5

Нетто: 189.08 EUR

AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА DS-2CE10DFT-F(3.6MM) ColorVu — 1080p Hikvision

Нетто: 80.81 EUR

ВИТАЯ ПАРА UTP/K5/305M/PE/MTC METACON

Нетто: 0.39 EUR

IP-КАМЕРА IPC-HFW2431T-ZS-27135-S2 — 4 Mpx 2.7 … 13.5 mm — MOTOZOOM DAHUA

Нетто: 315.45 EUR

ДИСК ДЛЯ РЕГИСТРАТОРА HDD-WD10PURX 1TB 24/7 WESTERN DIGITAL

Нетто: 45.78 EUR

AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА APTI-H50V2-36W 2Mpx / 5Mpx 3.6 mm

Нетто: 29.35 EUR

AHD, HD-CVI, HD-TVI, PAL-КАМЕРА DS-2CE10DFT-F(3.6MM) ColorVu — 1080p Hikvision

Нетто: 80.81 EUR

ПОДВЕСНОЙ ШКАФ RACK EPRADO-R19-6U/600

Нетто: 133.57 EUR

КОММУТАТОР POE APTI-POE1602G-240W 16-ПОРТОВЫЙ

Нетто: 152.07 EUR

Отличие блока питания от драйвера и трансформатора

В связи с переходом большинства потребителей на современное осветительное оборудование все более актуально получение измененного напряжения для их питания. Для этого могут использоваться различные преобразователи. Однако выходные параметры таких устройств, как и принцип их работы имеют некоторые различия. Для понимания принципов разделения в данной статье мы рассмотрим отличие блока питания от драйвера и трансформатора.

Блок питания

Под блоком питания подразумевается довольно обширный спектр электронных приборов, предназначенных для передачи пониженного выпрямленного напряжения от внешней сети к слаботочным потребителям. Как правило, блок питания состоит из понижающего трансформатора, который снижает привычные 220 В до нужного номинала. Затем передается на выпрямительный блок, преобразующий переменное напряжение в постоянное.

Пример работы блока питания приведен на рисунке ниже:

Рис. 1. Принцип работы блока питания

Современные модели содержат дополнительные блоки, повышающие эффективность агрегата, их применяют для питания:

всех составляющих компьютерных блоков от сетевого фильтра;
подзарядки устройств от сети блоком питания;
организации безопасного электроснабжения через блок питания в помещениях, где недопустимо использование 220В по соображениям безопасности;
подключения ленты со светодиодами от блока;
для питания бытовых и промышленных приборов.

Теоретически блок питания это универсальное устройство, которое может подходить сразу для нескольких целей. Однако на практике существует и узкая специализация, к примеру, компьютерные БП оснащаются системой принудительного охлаждения, поэтому блоки питания без куллера не подойдут для этих целей.

В каждом конкретном случае блок питания подбирается не только по назначению, но и должен учитывать номинал питающего напряжения и мощность запитываемой нагрузки. Напряжение блока питания должно точно соответствовать номиналу питаемого устройства, а мощность должна быть не меньше, желательно даже иметь определенный запас.

Классический блок питания обладает целым рядом преимуществ:

простота конструкции;
высокая надежность агрегата;
низкая себестоимость.

Однако вместе с тем блоки питания имеют большие габариты и вес, что усложняет их эксплуатацию в определенных местах, и относительно низкий КПД, так как значительная часть электрической энергии тратится на потери в стали.

Электронный трансформатор

Принцип действия электронного трансформатора схож с классическим – при подаче переменного напряжения на первичную обмотку, с его вторички снимается тоже переменное напряжение, но уже другого значения. Отличие заключается в том, что пониженное напряжение имеет совсем другую частоту и форму кривой, так как его искусственно создает генератор импульсов.

Пример схемы электронного трансформатора и принцип действия приведен на рисунке ниже:

Рис. 2. Электронный трансформатор

Как видите, в нем напряжение питания от сети 220 В не подается на обмотки трансформатора, а использует диодный мост в качестве основного преобразователя с переменной электрической величины в постоянную. Затем сигнал подается на выходные транзисторы, выступающие в роли электронного ключа, которые производят генерацию импульсов определенного количества и частоты. Следует отметить, что частота от генератора импульсов может достигать нескольких десятков кГц, но затем подается на импульсный преобразователь, который представлен силовым трансформатором.

Импульсные трансформаторы или, как их еще называют, импульсные БП нашли широкое применение в питании люминесцентных ламп. Однако его расположение по отношению к питаемым приборам освещения должно выполняться в непосредственной близи, чтобы сократить потери, нагрузку в сетевых проводах и нагрев. В сравнении с трансформаторным БП, импульсный имеет ряд весомых преимуществ:

Меньшие габариты для такой же мощности, что снижает и стоимость устройства;
Обладает лучшими параметрами в регулировке подаваемого напряжения;
Отличается более высоким КПД.

Но наряду с преимуществами импульсный блок имеет и некоторые недостатки. У электронного трансформатора куда более сложная схема, что влечет за собой снижение надежности. Если продешевить с моделью трансформатора, то выходной ток выдаст в сеть много импульсных помех, способных повлиять на работу смежного оборудования.

Драйвер

Применение драйвера вместо трансформаторного блока обусловлено особенностями работы светодиода, как неотъемлемого элемента современного осветительного оборудования. Все дело в том, что любой светодиод является нелинейной нагрузкой, электрические параметры которого меняются в зависимости от условий работы.

Рис. 3. Вольт-амперная характеристика светодиода

Как видите, даже при незначительных колебаниях напряжения произойдет существенное изменение силы тока. Особенно явно такие перепады ощущают мощные светодиоды. Также в работе присутствует температурная зависимость, поэтому от нагревания элемента снижается падение напряжения, а ток при этом возрастает. Такой режим работы крайне негативно сказывается на работе светодиода, из-за чего он быстрее выходит со строя. Подключать его напрямую от сетевого выпрямителя нельзя, для чего и применяются драйверы.

Особенность светодиодного драйвера заключается в том, что он выдает одинаковый ток с выходного фильтра, несмотря на размер, подаваемого на вход напряжения. Конструктивно современные драйверы для подключения светодиодов могут выполняться как на транзисторах, так и на базе микросхемы. Второй вариант приобретает все большую популярность за счет лучших характеристик драйвера, более простого управления параметрами работы.

Ниже приведен пример схемы работы драйвера:

Рис. 4. Пример схемы драйвера

Здесь на вход выпрямителя сетевого напряжения VDS1 поступает переменная величина, далее выпрямленное напряжение в драйвере передается через сглаживающий конденсатор C1 и полуплечо R1 — R2 на микросхему BP9022. Последняя генерирует серию импульсов ШИМ и передает ее через трансформатор на выходной выпрямитель D2 и выходной фильтр R3 — C3, применяемый для стабилизации выходных параметров. Благодаря введению дополнительных резисторов в схему питания микросхемы, такой драйвер может регулировать значение мощности на выходе и управлять интенсивностью светового потока.

В чем их различие и что лучше выбрать: подведем итог

И так, если говорить в общем, то и блок питания, и электронный трансформатор, и драйвер относятся к категории электрических преобразователей. Но, каждый из них имеет свое назначение в прикладной электронике. Исходя из теоретических рассуждений, они взаимозаменяемы, но большинство оборудования, для которых они предназначены, не будет работать с аналогичными устройствами или будет работать некорректно.

Для чего же можно использовать каждое из них:

Драйвер – используется, чтобы подключить светодиод, для остальных приборов использовать драйвер нецелесообразно. Драйвер уже установлен в светодиодных лампочках, как обязательный компонент. Однако следует отметить, что конкретный драйвер, используется исключительно для подходящего под его параметры полупроводника или группы полупроводников. Если один из светодиодов перегорит, то драйвер перестанет соответствовать новому току.
Блок питания – подходит для включения низковольтного оборудования с постоянным напряжением питания на 12 В, 24 В и т.д. Часто применяется для подключения светодиодных лент, так как ленты уже имеют переменные резисторы и не нуждаются в ограничении тока. Но им нужно применять выпрямитель, который и предоставляет блок питания, так как светодиод чувствителен к любым колебаниям питающих величин.
Электронный трансформатор – часто используется для галогенных ламп, что обуславливается наличием минимальной нагрузки, без которой он попросту не запустится. Светодиодных приборов для электронного трансформатора может быть недостаточно, а вот галогенных более чем хватает. Но сами галогенки можно включать как от трансформатора, так и от блока питания, так как они работают от действующего напряжения.

Блок питания, трансформатор или драйвер? Не ошибитесь при выборе! | Электрика для всех

Для подключения лампочек или электроники к сети, применяется источник питания — коробочка, которая превращает напряжение сети в напряжение, пригодное для данного устройства.

Этих устройств три вида — блок питания, трансформатор и драйвер. Каждое из них работает по-своему и, чтобы понимать, что нужно вам и вашему прибору, в этих отличиях стоит разобраться. Давайте сделаем это вместе!

Трансформатор

Электронный трансформатор

Первый и самый простой источник питания это трансформатор. Единственное, что он делает — понижает напряжение 220 Вольт до 12 Вольт или ниже. Трансформатор подходит для подключения лампочек на 12 Вольт, которые обычно применяются в подвесных потолках и мебельной подсветке.

На выходе трансформатора образуется переменное напряжение, поэтому для питания электроники, например светодиодных лент, он не годится.

Блок питания

Обычный блок питания на 12 Вольт

Блок питания, который иногда называют «адаптером», отличается от трансформатора тем, что не только понижает напряжение, но и выпрямляет его. На выходе блока питания образуется постоянное напряжение, с «плюсом» и «минусом», такое же, как на полюсах батарейки или аккумулятора.

Кстати, зарядка для смартфона, которую вы вставляете в розетку — это тоже блок питания! Единственное отличие этого блока в том, что его выход выполнен в виде usb-гнезда, чтобы вы могли подключить к нему шнур зарядки.

Для светодиодных лент нужен блок питания на 12 или 24 Вольта, а для питания других приборов — указанное на их табличке значение (от 3 до 40 Вольт).

Драйвер

Драйвер для светодиодов — обратите внимание — на корпусе указан выходной ток, а напряжение «плавает» от 36 до 63 Вольт

И наконец, самый «загадочный» источник питания — драйвер. Его особенность в том, что он выдаёт не постоянное напряжение, а постоянный ток. На языке электротехники это называется «источник тока». Напряжение на его выходе может плавать, например, от 20 до 40 Вольт, но сила тока в Амперах будет строго определённой. Это нужно для питания светодиодов, особенно мощных.

Всё дело в том, что при изменении напряжения сети, окружающей температуры, запылённости воздуха, сопротивление светодиодов меняется в достаточно больших пределах. Если подавать на них постоянное напряжение, ток, а значит и температура их нагрева, будет плавать, в результате чего светодиоды быстро перегорят.

Вы спросите — а как же светодиодные ленты, на них ведь подаётся напряжение с блока питания, а не с драйвера? Верно. В лентах роль «стабилизатора тока» выполняет впаянный резистор — он ограничивает силу тока, но не решает проблему полностью. Поэтому, для мощных источников света: светильников, прожекторов, ярких фонарей, используют не блок питания, а драйвер.

Заключение

Теперь вы знаете, что внутри коробочек источников питания скрываются разные приборы с разным назначением и не перепутаете их, при необходимости замены. Мир электроники не так прост, но первый шаг к его освоению вы уже сделали!

Удачного ремонта и надёжных приборов!

В чем отличие блока питания от электронного трансформатора? | ASUTPP

Блок питания

Под блоком питания подразумевается довольно обширный спектр электронных приборов, предназначенных для передачи пониженного выпрямленного напряжения от внешней сети к слаботочным потребителям. Как правило, блок питания состоит из понижающего трансформатора, который снижает привычные 230 В до нужного номинала. Затем передается на выпрямительный блок, преобразующий переменное напряжение в постоянное.

Пример работы блока питания приведен на рисунке ниже:

Принцип работы блока питания

всех составляющих компьютерных блоков от сетевого фильтра;
подзарядки устройств от сети блоком питания;
организации безопасного электроснабжения через блок питания в помещениях, где недопустимо использование 220В по соображениям безопасности;
подключения ленты со светодиодами от блока;
для питания бытовых и промышленных приборов.

Электронный трансформатор и его отличительные особенности

Пример схемы электронного трансформатора и принцип действия приведен на рисунке ниже:

Рис. 2. Электронный трансформатор

Как видите, в нем напряжение питания от сети 230 В не подается на обмотки трансформатора, а использует диодный мост в качестве основного преобразователя с переменной электрической величины в постоянную. Затем сигнал подается на выходные транзисторы, выступающие в роли электронного ключа, которые производят генерацию импульсов определенного количества и частоты. Следует отметить, что частота от генератора импульсов может достигать нескольких десятков кГц, но затем подается на импульсный преобразователь, который представлен силовым трансформатором.

В сравнении с трансформаторным БП, импульсный имеет ряд весомых преимуществ:

Меньшие габариты для такой же мощности, что снижает и стоимость устройства;
Обладает лучшими параметрами в регулировке подаваемого напряжения;
Отличается более высоким КПД.

Трансформаторный блок питания схема

На чтение 22 мин Просмотров 544 Опубликовано 19.01.2020

Трансформаторный блок питания на 12В используется для преобразования сетевого напряжения до уровня необходимого для работы определенного устройства. Сегодня в данной разновидности блоков питания устанавливаются системы предохранения от резких скачков напряжения, коротких замыканий и для нормализации высокочастотных помех. Конструкция обладает надежностью при сравнительной простоте и низкой стоимости. Блок питания с трансформаторным типа можно самостоятельно сконструировать и собрать в домашних условиях.

Устройство и принцип работы

От обычного блока питания трансформаторный отличается наличием понижающего устройства, который позволяет снизить подаваемое в сети напряжение с 220В до 12В. Также в этих устройствах используется выпрямитель, который изготавливают из 1, 2 или 4 диодов полупроводникового типа – в зависимости от разновидности схемы.

В блоках питания этой категории используются трансформаторы в которых используется три основных компонента:

Сердечник специального сплава металлов или из ферромагнетика;
Сетевая первичная обмотка которая питается от 220В;
Вторичную обмотку применяют с понижающим действием – к ней подключается выпрямитель.

В остальном данный блок совпадает по принципу работы, строению и устройству с обычным блоком питания. Благодаря этому есть возможность подключать устройства различных категорий.

Применяемый выпрямитель определяется схематическим устройством, которое зависит от того, до каких значений нужно довести уровень напряжения. Например, в случае удвоения напряжения, используется два полупроводника. После проводника необходимо в устройстве конструкции использовать электролитический конденсатор.

Общая структура

Структурная схема блока питания с трансформаторным действием имеет следующий тип:

При этом в некоторых зарядных устройствах трансформаторного типа не используются последние два элемента. По сути основными являются трансформатор и выпрямитель, именно они отвечают за снижение напряжения, но фильтр и стабилизатор обеспечивают дополнительную защиту и регулировку значений в подаваемом на устройство напряжении.

На рынке электроники сегодня наиболее популярными являются однополярные трансформаторные блоки питания. Схема данного устройства выглядит следующим образом:

О конструкции самого трансформатора и принципах его работы поговорим далее. Двухполюсный блок питания данной категории имеет следующую схему:

В отличии от первой схемы, в этой применяется трансформатор с одинаковыми парными вторичными обмотками, которые последовательно соединяются.

Трансформатор

Один из основных элементов конструкции трансформатора – сердечник. В блоках питания он может быть Ш-образный либо U-образный, в редких случаях применяются тороидальные сердечники. На них располагаются трансформаторные обмотки из двух слоев: вторичная поверх первичной.

Конструкция

При сборке конструкции используется специальная формула, которая позволяет вычислить необходимые габариты трансформатора:

В этой формуле используются следующие значения:

N – число витков на 1 вольт;
F – уровень частоты в переменном напряжении;
S – сечение магнитопровода;
B – индукция магнитного поля в магнитопроводе.

Таким образом можно вычислить конструктивные особенности трансформатора. В трансформаторных блоках питания применяются тороидальные, стержневые и броневые виды обмоток.

Их внешний вид представлен на картинке ниже:

Для расчета вторичной обмотки можно использовать следующий прием. Наматывается 10 витков, собирается трансформатор и с соблюдением техники безопасности, стандартным методом первичная обмотка подключается к электросети. Затем производятся замеры уровня напряжения на выводе из вторичной обмотки. Полученные значения делятся на 10, после этого 12 делится на 10. Так определяется число витков необходимое для выработки напряжения в 12В.

Принцип работы

Трансформатор на этой разновидности блока питания позволяет преобразовывать напряжение в 220В получаемое из обычной электросети до необходимого уровня напряжения для определенного устройства.

Генератором электромагнитных полей выступает проводник через который проходит переменный ток, а благодаря тому, что на трансформаторе он смотан в катушку его действие производится более плотно. Согласно закону электромагнитной индукции переменное поле наводится во вторичной обмотке.

Выбор напряжения

Необходимое напряжение определяется устройством, для питания которого будет использоваться блок питания. Можно использовать напряжение в 12В, 3.3В, 5В и 9В. Это самые популярные значения напряжения на выходе, при этом оно может иметь и другие значения. Все зависит от конструкции трансформатора, количества обмоток и размер сечения, используемого магнитопровода.

Блок питания с напряжением на выходе в 12В широко используются в быту с конца прошлого столетия. Их применяют для питания котлов отопления, светодиодных лент, игровых устройств, сварочных аппаратов, телевизионных приставок и различных бытовых приборов.

Блоки с напряжением этого уровня используются преимущественно в персональных компьютерах, но могут использоваться и для подзарядки других устройств, например, в сварочных аппаратах.

Данный вид трансформаторных блоков питания также используется для обеспечения питания компьютеров и серверов.

Эта разновидность блоков для питания устройств широко применяется для работы со строительной техникой и различных бытовых устройств. Например, им подпитывается дрель, болгарка или перфоратор.

Выпрямитель

В трансформаторном блоке питания используется обычно мостовой выпрямитель с одним, двумя или четырьмя диодами.

Используем мостовую схему выпрямления

Использование мостового выпрямителя показано на данной схеме:

Как работает

Принцип работы у выпрямителя мостового типа следующий: во время течения в полупериоде, электрический ток идет через два диода, которые включены в прямом направлении. Это позволяет конденсатору получать напряжение с пульсацией в два раза большей частотой от питания.

Выше представлена схема как использовать выпрямитель мостового типа в конструкции. Чтобы понять, как работает выпрямитель с постоянным и переменным напряжением мостового типа можно использовать для ознакомления данную схему:

Треугольники на схеме – это диоды, которые позволяют работать мостовому выпрямителю.

Как спаять

Для спайки мостового выпрямителя следует использовать следующую схему:

Фильтр

В блоках трансформаторного типа фильтрация и отсечение переменных, составляющих являются обязательными. С этой целью в данных устройствах используются электролитические конденсаторы с большой емкостью.

Назначение

Электролитический конденсатор, выполняющий роль фильтра в этих устройствах используется как при работе блока с постоянным, так и переменным напряжением. Но в некоторых случаях выбор конденсатора может быть другим.

Выбор конденсатора

Для трансформаторных блоков питания подбирается конденсатор согласно уровню напряжения, с которым он работает. При постоянном напряжении вместо электролитного конденсатора можно использовать постоянный резистор, а при переменном напряжении обычной перемычкой, так как конденсатор становится проводником.

Как правильно подключать

Чтобы при самостоятельной сборке трансформаторного блока питания на 12В конденсаторы правильно работали, на выходе устройство укомплектовывается резистором с сопротивлением от 3 до 5 Мом.

Стабилизатор напряжения или тока

Источник питания стандартного типа собирается с использованием электролитического конденсатора с емкостью не более 10000 мкФ, двухполупериодного выпрямителя мостового типа из диодов с обратным напряжением в 50 вольт и прямым током 3А, а также с предохранителем 0,5А. В роли интегрального стабилизатора напряжения на 12В используется конденсатор 7912, либо 7812.

Стабилитрон

Для постоянства напряжения при выходе из блока питания рекомендуется использовать стабилитрон.

Интегральный стабилизатор напряжения

Без использования стабилизатора напряжения блок питания не сможет правильно функционировать. В роли этих компонентов используются конденсаторы серий LM 78xx и LM 79xx. Стабилитроны подбираются по подходящей величине параметров тока и напряжения, на рынке их большое множество, но самым продвинутым считается элемент типа КР142ЕН12.

Чем больше емкость конденсатора, тем лучше уровень сигнала на выходе, он имеет правильную форму и стремится к прямой линии.

Серия LM 78xx

Данные регуляторы напряжения имеют выходной ток до 1А, и выходное напряжение: 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18, 24. Кроме того в этих конденсаторах есть тепловая защита от перегрузок и защита от коротких замыканий.

Серия LM 79xx

Эти регуляторы напряжения имеют значения схожие с серией 78xx. В них также реализована тепловая защита от больших перегрузок и защита от замыканий.

Вспомогательные узлы

В конструкции можно реализовать вспомогательные узлы, например, индикаторы или переключатели напряжения. Главное не переусердствовать и делать устройство согласно всем нормам и рекомендациям.

Индикаторные светодиоды

В конструкции можно продумать светодиодные индикаторы, которые применяются в заводских блоках и подзарядных устройствах. Светодиоды служат сигнализатором о том, что полезная работа трансформатора производится и напряжение соответствует требуемому значению.

Амперметр и вольтметр

Для произведения расчетов и подбора элементов, а также для правильной сборки блока питания необходимо использовать амперметр и вольтметр.

Схема самодельного источника питания

Схемы как собрать самодельный блок питания трансформаторного типа представлены были выше, но для удобства предлагаем для ознакомления еще одну схему, с понятными обозначениями.

На данной схеме изображен понижающий трансформатор с двумя обмотками и диодный мост для выпрямления.

Это простая схема, которая позволяет собрать самодельный источник питания с трансформатором любому начинающему электрику.

Как паять

Для сборки используется печатная плата из фольгированного диэлектрика. Сначала рисуется схема, затем на заготовку платы наносится рисунок и производится протравка. После этого засверливаются отверстия для крепления каждого элемента схемы блока.

Правила выбора комплектующих

Чтобы сделать своими руками блок питания с трансформатором необходимо правильно подобрать комплектующие. В данной статье мы разобрались как подсчитать значения необходимых элементов устройства, какие трансформаторы, выпрямители и фильтры можно использовать в блока питания этой разновидности. Для удобства предлагаю таблицу ниже, она поможет при выборе комплектующих:

В данной таблице приведены оптимальные значения и соотношения мощности устройства и технических характеристик всех компонентов, используемых в конструкции. Емкость конденсаторов должна обеспечивать заданную пульсацию в расчете 1мкФ на 1Вт в показателях мощности на выходе. Электролитический конденсатор должен выбираться для напряжения от 350В.

Делал тут намедни презентацию на тему «Однополярные и двуполярные трансформаторные блоки питания», решил заодно и здесь продублировать. Наверное, будет полезно для начинающих.

Блок питания радиоэлектронной аппаратуры является вторичным источником питания, то есть он служит для преобразования электроэнергии (первичные — для ее производства). Как правило, происходит преобразование переменного тока напряжением 220 В в постоянный с напряжением, необходимым для нормальной работы устройства. Из этих функций вытекает структурная схема трансформаторного блока питания: трансформатор, выпрямитель, сглаживающий фильтр и стабилизатор.

Последние две части могут отсутствовать, как, например, в трансформаторных зарядных устройствах ACP-7E телефонов Nokia .

В последнее время трансформаторные блоки активно вытесняются импульсными (легкими, компактными, способными переварить любую дрянь из розетки: 110-240 вольт, 50-60 Гц — трансформатор такого не потерпит), однако все еще есть ниши, где они актуальны: например, устройства высококачественного воспроизведения звука или радиоприемники, которые подвержены действию помех, излучаемых импульсными БП (да-да, некоторые экземпляры можно использовать как маленькие глушилки длинных, средних и коротких волн).

Рассмотрим наиболее простой и наиболее часто встречающийся подвид:

однополярный трансформаторный блок питания

Сразу оговорюсь, что однополупериодная схема выпрямителя (один диод, как в детекторном приемнике) в трансформаторной схемотехнике не снискала популярности ввиду низкого КПД и высокого уровня пульсаций.

В разрывы первичной и вторичной обмотки включены предохранители (у современных трансформаторов по первичной обмотке включен термопредохранитель, срабатывающий при перегреве магнитопровода). По «вторичке» предохранителя может и не быть, но по «первичке» он обязателен — это электро- и пожаробезопасность.

Вторичных обмоток может быть несколько (на разные напряжения), у одной обмотки могут быть несколько отводов от разных витков… Все это можно узнать из паспорта на трансформатор.

Диодный мост выпрямляет напряжение, а конденсаторный фильтр сглаживает его пульсации (минимально рекомендуемая емкость — 100 мкФ, максимальная ограничивается экономическими соображениями, размерами корпуса устройства, максимально возможным током через диоды и здравым смыслом). Не стоит забывать о физике: на диодном мосту неизбежно потеряется 1 — 2 вольта, но после конденсатора то, что останется, увеличится в корень из двух (1,41) раз (конденсатор заряжается до амплитудного значения напряжения). Например, с трансформатора идут 12 вольт «переменки» (действующее значение). 1,4 вольта отдадим диодам — итого уже 10,6. А на конденсаторе будет 14,94 вольта (амплитудное значение). Поэтому рабочее напряжение конденсатора должно быть с запасом — 25 вольт вполне хватит, а вот 16 — это уже пороховая бочка. Может, и не долбанет, но ресурс быстрее выработается.

Выходное напряжение снимается с конденсатора и может питать устройство как напрямую, так и через стабилизатор: в этом случае рекомендуется, чтобы выходное напряжение БП было на 3 — 5 вольт выше номинального выходного напряжения стабилизатора. Используя интегральные стабилизаторы серии L78XX и компоненты из примера выше, можно сделать шикарный блок питания на девять вольт. Или на двенадцать, если падение напряжения на самом стабилизаторе 2-3 вольта (эта информация находится в даташите микросхемы). Или на пять, но 14,94 — 5 = 9,94 вольта, которые надо куда-то девать. А куда? Только в тепло. Поэтому стабилизаторы на малое напряжение, подключенные к большому входному, очень сильно греются.

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Примеры устройств с таким БП: радиоприемник VEF 216 (встроенный) , радиотелефоны (внешний), магнитофон «Весна 306» (встроенный).

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Принцип работы мостового выпрямителя незатейлив: в течение каждого полупериода ток идет через два диода, включенные в прямом направлении (на одном кремниевом диоде в среднем падает 0,7 вольт — отсюда и берется число потерь 1,4). Таким образом, на конденсатор будет приходить напряжение, пульсирующее с удвоенной частотой питающей сети. Если за эти полпериода конденсатор не будет успевать разрядиться, то можно рассчитывать на то, что уровень пульсаций выходного напряжения будет низок (здесь, например, это хорошо показано: красное напряжение — с конденсатора, серое — с моста).

Следующие схемотехнические решения можно заметить в звуковоспроизводящей аппаратуре высокого класса: это пленочные конденсаторы, шунтирующие первичную и вторичную обмотки трансформатора (высоковольтный C1, C2), керамические конденсаторы, шунтирующие диоды моста (C3—C6), и керамический или пленочный конденсатор емкостью 10 — 100 нФ, шунтирующий выходной электролитический (C7).

Конденсаторы на обмотках трансформатора предназначены для гашения высокочастотных помех от близких грозовых разрядов, щеточно-коллекторных узлов работающих электродвигателей и пр.

Шунтирование диодов помогает бороться с мультипликативной помехой радиоприему: она проявляется как фон в приемнике с частотой 100 Гц при настройке на мощную станцию в АМ-диапазоне.

Шунтирование выходного электролитического конденсатора помогает продлить срок его службы, так как «электролиты» склонны быстрее деградировать под действием высокочастотных помех. При наличии керамического или пленочного шунта малой емкости эти помехи через него закорачиваются на «землю».

Преимущества однополярных трансформаторных БП:

-Просты в изготовлении.
-Относительно легкие и маленькие.
-Легко обеспечить батарейное питание, что актуально для переносной техники (нужно всего лишь напыжевать достаточно батареек «в послед»).

К недостаткам можно отнести:

-Повышенное падение напряжение на выпрямителе (полтора вольта теряются, и при выпрямлении малого напряжения, например, трех вольт, это уже будет ощутимо — после конденсатора останется только 2,1 В).
-Мощные диоды в металлическом корпусе должны устанавливаться на радиатор через электроизолирующие прокладки, что в ряде случаев может быть затруднительно.

Следующий на очереди —

двуполярный трансформаторный блок питания

Здесь используется трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками, соединенными последовательно (или это может быть одна обмотка со средней точкой). В этом случае средняя точка объявляется «землей», а с фильтров снимается напряжение как положительной, так и отрицательной полярности (измерения, разумеется, относительно «земли». И логично, что между «плюсом» и «минусом» 2Uвых).

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Примеры устройств с таким БП: магнитофон «Вильма М-212С», усилитель «Радиотехника У-101», осциллограф «С1-94».

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Диодный мост работает точно так же, как и в случае однополярного блока питания. Попеременно открываясь, то одна, то другая пара диодов пропускает переменное напряжение к конденсаторам фильтра.

К достоинствам двуполярного БП можно отнести:

-Значительное упрощение схем с операционными усилителями (исключаются цепочки, создающие «искусственный ноль» на входе — достаточно сравнить первую и вторую схемы отсюда).
-Уменьшение количества межкаскадных емкостей, так как в большинстве случаев постоянная составляющая сигнала отсутствует. А все мы знаем, что «электролиты» имеют свойство пересыхать.
-Акустика, подключенная к выходу исправного и настроенного усилителя с двуполярным питанием, не будет хлопать при включении, так как на выходе нет постоянной составляющей и конденсатора, блокирующего ее.

Однако есть и определенные недостатки:

-Снова повышенное падение напряжение на выпрямителе.
-Трансформатор со средней точкой сложен в изготовлении; он большой, тяжелый и совсем не портативный.
-Устройство чувствительно к перекосу плеч питания — например, если в звуковоспроизводящей технике при номинальных +/-14 вольт де-факто будут +12 и -16, форма выходного сигнала может сильно исказиться относительно нуля.
-«Исправный и настроенный усилитель», став вдруг неисправным, может выжечь акустику постоянным напряжением на выходе: нужна схема ее защиты при аварии.

Как следствие, такие блоки питания прижились в стационарной аппаратуре, где нет нужды в батарейном питании.

Необычная схема:

однополярный БП с выпрямителем Миткевича

Этот блок питания также основывается на трансформаторе со средней точкой, но в качестве выпрямителя применяются два четвертьмоста, соединенные параллельно (выпрямитель Миткевича). Это двухполупериодный выпрямитель, и ток на фильтрующий конденсатор течет то с одной половины обмотки, то с другой через диод, находящийся в этот момент в прямом включении. Это было достаточно типичное решение для тех времен, когда диоды стоили дороже меди.

Пример устройства с таким БП: радиоприемник «Ишим».

Это слайд-шоу требует JavaScript.

Первым делом в глаза бросается то, что выпрямитель и фильтр включены по схеме с общим «плюсом», и с конденсатора снимается напряжение отрицательной полярности. Это обычная схемотехника 60-70-х гг.: тогда применялись германиевые транзисторы в основном p-n- p -структуры (ограничение технологии), у которых эмиттер подключается к «плюсу», а база и коллектор — к «минусу» питания.

В течение каждого полупериода ток протекает через один диод.

Положительными сторонами таких блоков питания можно считать:

-Экономию на диодах.
-Потери в выпрямители в два раза меньше, чем в мостовой схеме (ток в каждом полупериоде течет только через один диод).

Однако недостатки загнали этот вид блока питания в «Красную книгу РЭА»:

-Трансформатор со средней точкой сложен в изготовлении; он большой, тяжелый и совсем не портативный.
-В каждом полупериоде одна половина обмотки простаивает. Меди много, но работает она не вся.

Как быстро отличить импульсный блок питания от трансформаторного (имеются в виду те, что вставляются в розетку)?

Ипульсный: компактный, почти невесомый, часто бывает вытянут в осевом направлении. Жрет что угодно: чудовищный разброс по напряжению 110-240 вольт и частоте сети его не пугает (обычно эти параметры написаны на наклейке). Выходной ток при высоких напряжениях как правило, тоже достаточно большой — до 2 ампер. На секундочку: 2 А * 12 В = 24 Вт!

Трансформаторный: тяжелый, сбитый «кубик«. На наклейке обычно указано входное напряжение 230 вольт, иногда с маленькими зазорами (плюс-минус десять вольт). Частота — строго 50 Гц для постсоветского пространства. Ток обычно скромный: тот, что на картинке — девятивольтовый с полуамперным выходом (0,5 А * 9 В = 4,5 Вт). А ведь уже и такой блок достаточно громоздкий.

Для питания радиоприемников и другой старой техники, конечно, лучше выбрать трансформаторный.

Как известно, блок питания едва ли не самое распространенное электронное устройство. Простой блок питания сделать под силу даже начинающим. Но какую схему выбрать? Их столько, что многие теряются. В данной статье коротко рассказано об основных четырех типах схем и даны рекомендации их использования.

Перед тем, ка вы решили изготовить или подобрать готовый блок питания необходимо ответить на следующие вопросы:

Какое напряжение должен выдавать блок питания? Это можно определить по характеристикам того устройства, которое будет подключаться к блоку питания.
Какой ток должен обеспечивать блок питания? Это так же указано на устройстве, которое будет подключено. Если указана потребляемая мощность, то ток можно определить, разделив мощность на напряжение.

Учитывая сказанное, перейдем к рассмотрению основных типов схем.

Бестрансформаторный блок питания с гасящим конденсатором.

Применяется при небольших токах, десятки миллиампер, редко сотни миллиампер. На практике используется для зарядки аккумуляторов небольших фонарей, питания светодиодов и т.д. Схема такого блока питания:

Величина емкости С1 при активной нагрузке определяется по формуле:

С1 – емкость, Ф

Iэфф – эффективное значение тока нагрузки, А

Uc — напряжение сети, В

Uн – напряжение на нагрузке, В

f -частота сети, 50 Гц

Если нагрузка не всегда подключена, или ее ток меняется, то схема должна содержать стабилитрон, который не позволит напряжению на конденсаторе С2 и нагрузке превысить допустимое значение:

Величина емкости С1 рассчитывается с учетом максимального тока стабилитрона и тока нагрузки.

В этой формуле: 3,5 — коэффициент, Iстmin — минимальный ток стабилитрона, Iнmax — ток нагрузки максимальный, Ucmin — напряжение сети минимальное, Uвых — напряжение выхода блока питания.

Тип емкости С1 К73-17 или подобные, рабочее напряжение не ниже 400 В. Можно С1 зашунтировать резистором несколько сотен кОм, для разряда конденсатора в выключенном состоянии.

Подробнее о расчетах таких схем рассказано в журнале Радио №5 за 1997 год (стр. 48-50).

Понятно, что при отключенной нагрузке блок питания будет потреблять мощность на работу стабилитрона, соизмеримую с мощностью нагрузки. КПД поэтому низкий. Это одна из причин использования таких схем только для малых токов. Работая с такими блоками питания важно помнить, что их детали имеют гальваническую связь с сетью и опасность поражения током велика.

Второй тип схем, трансформаторные блоки питания. Вот основная схема.

По такой схеме можно делать блоки питания практически на любые напряжения и токи. На практике они представлены от маломощных, например, блок питания антенного усилителя собранный в сетевой вилке, до сварочника, вес которого десятки килограмм.

Приблизительный расчет трансформатора можно посмотреть здесь, более подробный и точный здесь.

Если токи нагрузки большие, емкость фильтра С1 нужна большая, тысячи микрофарад. В этом случае после диодного моста нужно ставить сопротивление, несколько Ом, чтобы в момент включения, когда С1 разряжен, бросок зарядного тока не вывел из строя диодный мост.

Если токи несколько ампер, то на диодах будет рассеиваться большая мощность. Для ее снижения применяют диоды Шоттки, на них падает меньшее напряжение (до 0,5 В), в отличие от кремниевых диодов на которых при больших токах может падать больше 1 В.

Чтобы еще снизить потери, применяют двухполупериодный выпрямитель с двумя диодами и двумя обмотками. Вот его схема:

В данном случае вторичных обмотки две. Они соединены последовательно. Мотаются проводом в половину тоньше, чем для схемы с четырьмя диодами. Так, что количество меди то же самое. Потери ниже вдвое, так как диода два. Допустим на каждом падает 1 В, при токе 10 А, это мощность потерь 10 Вт на каждом диоде. Если диода два вместо четырех, в тепло идет не 40 Вт, а 20. Польза очевидна.

Вышеприведенные схемы имеют существенный недостаток. Напряжение на выходе меняется при изменении напряжения сети. Как известно, допустимые изменения напряжения сети ±5%, от 220 В это составит (209-231) В, предельные изменения ±10%, (198-242) В. В процентном отношении так же будет изменяться и выходное напряжение.

Для устранения этого недостатка применяют стабилизаторы, от простейших на стабилитроне, иногда с транзистором, до стабилизаторов на микросхемах.

Здесь 7812 (LM7812 или аналог) распространенная микросхема стабилизатор на 12 В. Основные правила применения таких микросхем:

— напряжение на входе от 14 В до 35 В, (при минимальном напряжении сети не менее 14 В при максимальном не более 35 В)

— максимальный ток, при длительной работе 1,5 А

— мощность, рассеиваемая без теплоотвода 1,5 Вт, с теплоотводом до 15 Вт (в некоторых справочниках пишут даже 9 Вт).

Главная ошибка, которую допускают при применении таких микросхем заключается в том, что в основном смотрят на ток и забывают про мощность. Например, от микросхемы хотят запитать нагрузку на напряжение 12 В потребляющую ток 1 А. Кажется, что это можно сделать без проблем, ведь максимальный ток этой микросхемы 1,5 А.

Но, допустим, в сети максимальное напряжение 242 В и на входе микросхемы 35 В. Эта микросхема компенсационного типа, т.е. все лишнее напряжение 35 – 12 = 23 В упадет на микросхеме. При этом мощность, которая будет рассеиваться на микросхеме будет равна 23В х 1А= 23Вт. А допустимая мощность, с радиатором, всего 15 Вт. Микросхема перегреется и сгорит. Для такого случая ее допустимый ток 15 Вт : 23 В = 0,65 А, и это с радиатором.

Импульсные стабилизаторы в трансформаторных блоках питания.

Эти стабилизаторы имеют значительно меньшие потери, чем выше рассмотренные. В них регулирующий элемент работает в ключевом режиме. У него два состояния полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем при этом минимально и рассеиваемая мощность также. Величина выходного напряжения пропорциональна длительности выходных импульсов.

Uвых = tоткр/T × Uвх

Uвых — напряжение на выходе стабилизатора

tоткр – время открытого состояния ключа

Т — период импульсов

Uвх – входное напряжение стабилизатора

Схема, поясняющая принцип работы:

Как видим, здесь присутствует индуктивность L, в которой накапливается энергия и импульсный диод VD. Именно с помощью этих двух элементов, ну и конечно конденсатора С, установленного за индуктивностью, импульсы после ключа VT превращаются в постоянное напряжение.

Пример такой схемы на транзисторах:

И на микросхеме:

Импульсные блоки питания.

Это самые эффективные и малогабаритные блоки. У них нет большого понижающего трансформатора, даже при больших токах и мощностях. Пример наиболее мощного импульсного блока питания — сварочный инвертор, который при сварочных токах 250 А весит всего несколько килограмм.

Напряжение сети 220 В поступает на диодный мост и затем на фильтр (конденсатор). Напряжение приобретает значение 310 В (при напряжении сети 220 В). Это напряжение питает выходной трансформаторный каскад и генератор. Вся схема работает на частотах до 100 кГц и даже выше. На таких частотах трансформаторы делают из феррита и их габариты в десятки раз меньше, чем у трансформаторов, работающих на частоте сети 50 Гц. Как правило, сама схема импульсного блока питания является стабилизатором и напряжение на выходе не зависит от изменения напряжения сети. Современные импульсные блоки питания, как правило работают при изменении напряжения сети от 110 В до 240 В.

Пример схемы импульсного блока питания, поясняющий принцип работы, на наиболее распространенной микросхеме UC3842.

Напряжение сети 220В через плату фильтра (ППФ) поступает на сетевой выпрямитель (СВ), конденсатор фильтра (Сф) и через обмотку трансформатора на ключ VT. Через сопротивление R3 уменьшенное напряжение поступает на вывод 7 для запуска микросхемы. После начала работы на вывод 7 дополнительно, через диод VD1, с обмотки трансформатора поступает питание в установившемся режиме.

Внутри микросхемы мы видим генератор (ГЕН), ШИМ (широтно-импульсный модулятор) для управления мощным ключом, выполненном на полевом транзисторе VT. На вывод 3 поступает сигнал обратной связи.

Практическая схема импульсного блока питания на микросхеме UC3842:

Пример изготовления схемы блока питания для ноутбука можно посмотреть здесь.

Есть микросхемы импульсных блоков питания, совмещенные с мощным выходным ключом. Но их принцип работы аналогичен рассмотренному.

Вывод.

Если нужны токи десятки миллиампер блок питания можно сделать по схеме первого типа.

Дешевый блок питания, габариты которого не так важны можно собрать по схеме второго типа. Компенсационные стабилизаторы целесообразно применять на токах до 1 А.

Так же недорогой блок питания, даже со стабилизатором выходного напряжения, на токи до 3 А можно собрать по схеме третьего типа.

Ну а если нужен малогабаритный блок питания, с защитой от перегрузок, на токи больше 3 А, с малым уровнем пульсаций, устойчивый к изменениям напряжения сети — конечно нужно собирать по схеме четвертого типа.

Материал статьи продублирован на видео:

БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ТРАНСФОРМАТОРА СГОРЕВШЕГО БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Здравствуйте все. Как то на одном из форумов прочитал вопрос об использовании трансформатора из компьютерного безперебойника (UPS) вот и решил написать об этом. У меня долго валялся дохлый блок и я решил выдернуть из него трансформатор чтоб проверить, для чего его можно использовать.

Передняя панель блока

Задняя панель

Сам трансформатор

Его размеры 100 Х 80 Х 80 мм. Вес 2.2 кг. При осмотре видимых повреждений не обнаружил. Одну обмотку видно под изоляцией, довольно толстый провод примерно 1.5 кв. мм может и толще. Нашел обмотку с самым большим сопротивлением у этого трансформатора, оказалось 12.6 Ома. Цвет проводов белый + черный, с одной стороны сердечника. Подал на них кратковременно 220 В – ни чего — ни гула, ни дыма — уже хорошо. Нашел вторичку с другой стороны железа с максимальным напряжением около 15 В. Цвет проводов белый + желтый.

У меня был диодный мост на 50 А. Подключил его через родные разъемы, на рисунке хорошо это видно. Далее подключил к диодному мосту галогенную лампу на 12 Вольт 35 Ватт.

Напряжение под нагрузкой упало до 13 Вольт. Напряжение на выходе диодного моста 14 В, без нагрузки.

Ток под нагрузкой — 3.3 Ампера. Лампа была включена примерно в течении часа. После этого проверил температуру обмотки трансформатора рукой – совершенно холодная. Думаю он потянет и больший ток, но было уже лень проверять. Так что из трансформаторов безперебойников вполне можно делать довольно мощные и качественные блоки питания или зарядные устройства. Автор: Володя (skrl)

Форум по трансформаторам

Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ТРАНСФОРМАТОРА СГОРЕВШЕГО БЕСПЕРЕБОЙНИКА

МИКРОФОНЫ MEMS

Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.

MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.

Блоки питания для домашней лаборатории

Ранее были рассмотрены схемы блоков питания электронных устройств. Среди приведенных устройств наиболее целесообразным и наименее затратным является применение трансформаторного блока питания. Поиск и подбор трансформатора для такого блока питания не вызовет затруднений, т.к. для этих целей подходят любые трансформаторы от старых телевизоров, магнитофонов или другой техники. Готовые же трансформаторы можно приобрести на радио рынках.

Устройство и назначение трансформатора

В простейшем случае трансформатор представляет собой Ш-образный сердечник из листов электротехнической стали. На сердечнике расположен каркас с двумя или несколькими обмотками. Концы обмоток выводят на корпус трансформатора для дальнейшего подключения.

Рисунок 1

Назначение трансформатора в блоке питания заключается в преобразовании входного напряжения высокого уровня (чаще всего сетевое напряжение 220В) в низкое выходное напряжение. Кроме того трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку питающей сети и нагрузки, подключенной к блоку питания.

Упрощенный расчет трансформатора

Основным выражением для любого трансформатора является:

U1/U2 = n1/n2

где U1, U2 – напряжение первичной и вторичной обмоток; n1, n2 — количество витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Мощность трансформатора (P) определяется расчетной мощностью первичной обмотки или суммой мощностей вторичных обмоток. Расчет площади сердечника трансформатора выполняется по формуле:

Расчетное значение площади сердечника трансформатора округляется до ближайшего большего стандартного значения. После выбора сечения сердечника рассчитывается число витков в первичной обмотке трансформатора:

n1=50*U1/S

Коэффициент перед первичным напряжением является эмпирической величиной и может изменяться. Для определения диаметра медного провода первичной обмотки используем формулу:

Стоит отметить, что приведенный расчет справедлив для трансформаторов, работающих на частоте 50Гц. После расчета всех параметров трансформатора производится его намотка или покупается готовый трансформатор. Далее рассмотрим схемы трансформаторных блоков питания.

1. Нестабилизированные блоки питания

Схема нестабилизированного блока питания представлена на рисунке 2.

Рисунок 2

Сетевое напряжение 220В подается на первичную обмотку трансформатора Тр1. Напряжение со вторичной обмотки поступает на диодный мост (1N4001), на выходе которого получаем пульсирующее напряжение (рисунок 3, кривая 1). Параллельно с нагрузкой включается конденсатор емкостью 1000…2000 мкФ, сглаживающий форму выходного напряжения (рисунок 3, кривая 2).

Рисунок 3

2. Двухполярный источник питания

Для двухполярного блока питания необходимо чтобы вторичная обмотка трансформатора имела среднюю точку. Схема такого блока питания приведена на рисунке 4.

Рисунок 4.

В приведенной схеме вторичные обмотки трансформатора соединяются последовательно (конец обмотки II соединяется с началом обмотки III). В остальном же схема подобна ранее рассмотренному варианту нестабилизированного блока питания.

3. Стабилизированные блоки питания

Для получения выходного напряжения, которое находилось бы в заданных приделах, применяются различные схемы стабилизации. Простейшим вариантом такой реализации является параметрический стабилизатор (рисунок 5). Схема состоит из резистора, стабилитрона и сглаживающего конденсатора.

Рисунок 5

Параметрический стабилизатор обеспечивает ток нагрузки в несколько миллиампер, при коэффициенте стабилизации не более 50. Для получения более высокого коэффициента стабилизации (до 70) параметрический стабилизатор дополняют эмиттерным повторителем (рисунок 6).

Рисунок 6

Параметрические стабилизаторы напряжения имеют достаточно низкий КПД и малый коэффициент стабилизации. Для устранения этих недостатков применяют интегральные стабилизаторы напряжения с отрицательной обратной связью. Кроме этого интегральный стабилизатор включает в себя схемы защиты микросхем от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Схема включения интегрального стабилизатора приведена на рисунке 7.

Рисунок 7

На базе интегрального стабилизатора напряжения можно создать блок питания с регулируемым выходным напряжением (рисунок 8).

Рисунок 8

Регулирование величины выходного напряжения осуществляется от 5В (напряжения стабилизации микросхемы). Еще один вариант реализации регулируемого блока питания на интегральном стабилизаторе представлен на рисунке 9.

Рисунок 9

Для создания двухполярного источника питания проще всего реализовать в одном корпусе два стабилизатора напряжения, запитав их от разных обмоток трансформатора.

Всего комментариев: 0

Трансформатор—Источник питания | Цепи переменного тока

ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ

Силовой трансформатор, 120 В перем. тока, понижающий до 12 В перем. тока, со вторичной обмоткой с отводом от середины (каталог Radio Shack № 273-1365, 273-1352 или 273-1511).
Клеммная колодка не менее чем с тремя клеммами.
Бытовая сетевая вилка и шнур.
Выключатель шнура питания.
(дополнительно).
Предохранитель и держатель предохранителя (дополнительно).

Силовые трансформаторы можно получить из старых радиоприемников, которые обычно можно приобрести в комиссионном магазине за несколько долларов (или меньше!).Радио также обеспечит шнур питания и вилку, необходимые для этого проекта. Выключатели сетевого шнура можно приобрести в хозяйственном магазине.

Если вы хотите быть абсолютно уверены, какой тип трансформатора вы получаете, вы должны купить его в магазине электроники.

Если вы решили оснастить блок питания предохранителем, обязательно приобретите плавкий предохранитель или . Трансформаторы могут потреблять большие «импульсные» токи при первоначальном подключении к источнику переменного тока, и эти переходные токи перегорают быстродействующий предохранитель.

Определите надлежащий номинальный ток предохранителя, разделив номинал трансформатора «ВА» на 120 вольт: другими словами, рассчитайте полный допустимый ток первичной обмотки и выберите размер предохранителя соответственно.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , том 2, глава 1: «Основы теории переменного тока»

Уроки электрических цепей , Том 2, глава 9: «Трансформаторы»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Для определения режима понижения напряжения трансформатора.
Для определения назначения ответвленных обмоток.
Для демонстрации безопасных методов подключения шнуров питания.

ПРИНЦИПАЛЬНАЯ СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Внимание! Этот проект связан с использованием опасного напряжения. Вы должны убедиться, что все высоковольтные (бытовые электросети 120 вольт) провода надежно изолированы от случайного прикосновения.На «первичной» стороне цепи трансформатора нигде не должно быть видно оголенных проводов.

Обязательно пропаяйте все соединения проводов, чтобы они были надежными, и используйте настоящую изоляционную ленту (не клейкую ленту, скотч, упаковочную ленту или любой другой вид!) для изоляции ваших паяных соединений.

Если вы хотите заключить трансформатор в коробку, вы можете использовать электрическую «распределительную» коробку, которую можно приобрести в хозяйственном магазине или в магазине электротоваров. Если используемый корпус металлический, а не пластиковый, следует использовать вилку с тремя контактами, при этом контакт заземления (самый длинный на вилке) должен быть подключен непосредственно к металлическому корпусу для максимальной безопасности.

Перед тем, как включить вилку в розетку, выполните проверку безопасности с помощью омметра. При включенном линейном выключателе измерьте сопротивление между любым контактом вилки и корпусом трансформатора. Должно быть бесконечное (максимальное) сопротивление.

Если счетчик регистрирует прозвонку (некоторое значение сопротивления меньше бесконечности), то у вас «короткое замыкание» между одним из проводников питания и корпусом, что опасно!

Далее проверьте сами обмотки трансформатора на целостность.Когда сетевой выключатель находится в положении «включено», между двумя контактами вилки должно быть небольшое сопротивление. Когда переключатель выключен, индикация сопротивления должна увеличиться до бесконечности (разомкнутая цепь — отсутствие непрерывности).

Измерьте сопротивление между парами проводов на вторичной стороне. Эти вторичные обмотки должны иметь гораздо меньшее сопротивление, чем первичные. Почему это?

Вставьте шнур в розетку и включите выключатель. Вы должны иметь возможность измерять переменное напряжение на вторичной стороне трансформатора между парами клемм.Между двумя из этих клемм вы должны измерить около 12 вольт.

Между любым из этих двух терминалов и третьим терминалом вы должны измерить половину этого значения. Этот третий провод является проводом «центрального отвода» вторичной обмотки.

Было бы целесообразно сохранить этот проект в сборе для использования в других экспериментах, описанных в этой книге. С этого момента я буду обозначать этот «низковольтный блок питания переменного тока», используя эту иллюстрацию:

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Схема с номерами узлов SPICE:

Netlist (создайте текстовый файл, содержащий следующий текст, дословно):

трансформатор с отводом от середины вторичной обмотки v1 1 0 ac 120 sin rbogus1 1 2 1e-3 l1 2 0 10 l2 5 4 0.025 l3 4 3 0,025 k1 l1 l2 0,999 k2 l2 l3 0,999 k3 l1 l3 0,999 rbogus2 3 0 1e12 rload1 5 4 1k rload2 4 3 1k * Настройка анализа переменного тока при частоте 60 Гц: .ac lin 1 60 60 * Печать первичного напряжения между узлами 2 и 0: .print ac v(2,0) * Выводит (вверху) вторичное напряжение между узлами 5 и 4: .print ac v(5,4) * Выводит (внизу) вторичное напряжение между узлами 4 и 3: .print ac v(4,3) * Выводит (общее) вторичное напряжение между узлами 5 и 3: .print ac v(5,3) .end

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

Блоки питания Трансформаторы и выпрямители

Изучив этот раздел, вы должны уметь:
Описать принципы работы трансформаторов, используемых в основных источниках питания.
• Первичное и вторичное напряжение.
• Изоляция.
Описать принципы выпрямления, используемые в основных источниках питания.
• Половина волны.
• Полная волна.
• Мост.

Трансформер

Рис. 1.1.1 Типовой входной трансформатор

В базовом источнике питания входной силовой трансформатор имеет первичную обмотку, подключенную к сети (линии).Вторичная обмотка, электромагнитно связанная, но электрически изолированная от первичной, используется для получения переменного напряжения подходящей амплитуды и после дальнейшей обработки блоком питания для управления электронной схемой, которую она должна питать.

Ступень трансформатора должна обеспечивать необходимый ток. Если используется слишком маленький трансформатор, вполне вероятно, что способность источника питания поддерживать полное выходное напряжение при полном выходном токе будет нарушена. При слишком маленьком трансформаторе потери резко возрастут, так как на трансформатор будет возложена полная нагрузка.

Поскольку трансформатор, вероятно, является наиболее дорогостоящим компонентом блока питания, необходимо уделить особое внимание соотношению стоимости с вероятным потреблением тока. Также может потребоваться устройство безопасности, такое как плавкие предохранители для отключения трансформатора в случае перегрева, и электрическая изоляция между первичной и вторичной обмотками для обеспечения электробезопасности.

Выпрямительный каскад

Можно использовать три типа схемы выпрямителя на кремниевых диодах, каждая из которых имеет различное действие в отношении того, как входной переменный ток преобразуется в постоянный.Эти различия проиллюстрированы на рис. от 1.1.2 до 1.1.6

Полуволновое выпрямление

Для получения напряжения постоянного тока от входа переменного тока можно использовать один кремниевый выпрямительный диод, как показано на рис. 1.1.2. Эта система дешева, но подходит только для довольно нетребовательных применений. Напряжение постоянного тока, создаваемое одним диодом, меньше, чем в других системах, что ограничивает эффективность источника питания, а количество пульсаций переменного тока, остающихся в источнике постоянного тока, обычно больше.

Однополупериодный выпрямитель проводит только половину каждого периода входной волны переменного тока, эффективно блокируя другой полупериод, оставляя выходную волну, показанную на рис.1.1.2. Поскольку среднее значение постоянного тока одного полупериода синусоиды составляет 0,637 от пикового значения, среднее значение постоянного тока всего периода после полупериода выпрямления будет равно 0,637, деленное на 2, поскольку среднее значение каждого чередующегося полупериода, где диод не проводит, конечно будет ноль. Это дает результат:

Впик x 0,318

Эта цифра является приблизительной, так как амплитуда полупериодов, в течение которых диод проводит ток, также будет уменьшена примерно на 0,6 В из-за прямого падения напряжения (или потенциала прямого соединения) кремниевого выпрямительного диода.Это дополнительное падение напряжения может быть незначительным, когда выпрямляются большие напряжения, но в источниках питания низкого напряжения, где переменный ток от вторичной обмотки сетевого трансформатора может составлять всего несколько вольт, это падение 0,6 В на диодном переходе, возможно, придется компенсировать. для, имея немного более высокое вторичное напряжение трансформатора.

Однополупериодное выпрямление не очень эффективно для получения постоянного тока из входного переменного тока с частотой 50 Гц или 60 Гц. Кроме того, промежутки между выходными импульсами диода 50 или 60 Гц затрудняют удаление пульсаций переменного тока, оставшихся после выпрямления.

Полноволновое выпрямление

Если используется трансформатор со вторичной обмоткой с отводом от середины, можно использовать более эффективное двухполупериодное выпрямление. Вторичная обмотка с отводом от центра производит два противофазных выхода, как показано на рис. 1.1.3.

Если каждый из этих выходов является «полупериодным выпрямлением» с помощью одного из двух диодов, при этом каждый диод проводит через чередующиеся полупериоды, в каждом цикле возникает два импульса тока вместо одного за цикл при полупериодном выпрямлении. Таким образом, выходная частота двухполупериодного выпрямителя вдвое превышает входную частоту.Это фактически обеспечивает удвоенное выходное напряжение полуволновой схемы, Vpk x 0,637 вместо Vpk x 0,318, поскольку «отсутствующий» полупериод теперь выпрямляется, уменьшая потери мощности в полуволновой схеме. Более высокая выходная частота также облегчает сглаживание любых оставшихся пульсаций переменного тока.

Хотя эта двухполупериодная конструкция более эффективна, чем полуволновая, для нее требуется трансформатор с отводом от середины (и, следовательно, более дорогой) трансформатор.

Мостовой выпрямитель

Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода, расположенных по мостовой схеме, как показано на рис.1.1.4 для обеспечения двухполупериодного выпрямления без необходимости использования трансформатора с отводом от средней точки. Дополнительным преимуществом является то, что, поскольку два диода (фактически последовательно) проводят ток в любой момент времени, диодам требуется только половина обратного напряжения пробоя, т. половинное и обычное двухполупериодное выпрямление. Мостовой выпрямитель можно построить из отдельных диодов или использовать комбинированный мостовой выпрямитель.

Пути тока на положительных и отрицательных полупериодах входной волны показаны на рис.1.1.5 и рис. 1.1.6. Видно, что в каждом полупериоде противоположные пары диодов проводят ток, но ток через нагрузку остается одной полярности в течение обоих полупериодов.

Примечания к конструкции источника питания

— MCI Transformer Corporation

Базовое руководство по применению источника питания

Используются четыре основных типа блоков питания:

Нерегулируемый линейный
Регулируемый линейный
Феррорезонансный
Режим переключения

Различия между четырьмя типами включают постоянное выходное напряжение, экономическую эффективность, размер, вес и пульсацию.В этом руководстве объясняется каждый тип питания, описывается принцип работы, а также описываются преимущества и недостатки каждого из них.

1. Нерегулируемый линейный источник питания

Нерегулируемые источники питания состоят из четырех основных компонентов: трансформатора, выпрямителя, фильтрующего конденсатора и стабилизирующего резистора.

Этот тип источника питания из-за его простоты является наименее дорогостоящим и наиболее надежным для требований к низкому энергопотреблению. Недостатком является непостоянство выходного напряжения.Она будет меняться в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки, а пульсации не подходят для электронных приложений. Пульсации можно уменьшить, заменив конденсатор фильтра на фильтр IC (индуктор-конденсатор), но затраты на это изменение сделают использование регулируемого линейного источника питания более экономичным выбором.

2. Регулируемый линейный источник питания

Регулируемый линейный источник питания идентичен нерегулируемому линейному источнику питания, за исключением того, что вместо стабилизирующего резистора используется 3-контактный регулятор.

Регулируемый линейный источник питания решает все проблемы нерегулируемого источника, но не так эффективен, поскольку 3-контактный регулятор будет рассеивать избыточную мощность в виде тепла, которое должно быть учтено в конструкции источника. Выходное напряжение имеет незначительные пульсации, очень малое регулирование нагрузки и высокую надежность, что делает его идеальным выбором для использования в электронных устройствах с низким энергопотреблением.

3. Феррорезонансные источники питания

Феррорезонансный источник питания очень похож на нерегулируемый источник питания, за исключением характеристик феррорезонансного трансформатора.

Феррорезонансный трансформатор обеспечивает постоянное выходное напряжение при широком диапазоне входного напряжения трансформатора. Проблемы с использованием феррорезонансного источника питания заключаются в том, что он очень чувствителен к небольшим изменениям частоты сети и не может быть переключен с 50 Гц на 60 Гц, а также в том, что трансформаторы рассеивают больше тепла, чем обычные трансформаторы. Эти блоки питания тяжелее и будут иметь больше слышимого шума из-за резонанса трансформатора, чем регулируемые линейные блоки питания.

4. Импульсные источники питания

Импульсный источник питания имеет выпрямитель, фильтрующий конденсатор, последовательный транзистор, стабилизатор, трансформатор, но он более сложен, чем другие источники питания, которые мы обсуждали. Схема ниже представляет собой простую блок-схему и не представляет все компоненты источника питания.

Напряжение переменного тока выпрямляется в нерегулируемое напряжение постоянного тока с помощью последовательного транзистора и регулятора. Этот постоянный ток прерывается до постоянного высокочастотного напряжения, что позволяет значительно уменьшить размер трансформатора и позволяет использовать гораздо меньший источник питания.Недостатки этого типа источника питания заключаются в том, что все трансформаторы должны изготавливаться на заказ, а сложность источника питания не позволяет использовать его с малой производительностью или экономичными маломощными приложениями.

Цепи выпрямления для регулируемых линейных источников питания

Согласно нашему предыдущему описанию, регулируемый линейный источник питания является наиболее экономичной конструкцией для более низкой мощности, низкой пульсации и низкой стабилизации, которая подходит для электронных приложений.В этом разделе мы объясним четыре основные схемы выпрямления, которые используются:

Половина волны
Полная волна с центральной резьбой
Полноволновой мост
Двойной дополнительный

1. Полупериодные цепи

Поскольку емкостной входной фильтр потребляет ток от схемы выпрямления только короткими импульсами, частота импульсов вдвое меньше, чем у двухполупериодной схемы, поэтому пиковый ток этих импульсов настолько высок, что эта схема не рекомендуется для Мощность постоянного тока более 1/2 Вт.

2. Полноволновые цепи с центральным отводом

Двухполупериодный выпрямитель использует одновременно только половину обмотки трансформатора. Номинальный вторичный ток трансформатора должен быть в 1,2 раза больше постоянного тока источника питания. Вторичное напряжение трансформатора должно примерно в 0,8 раза превышать напряжение постоянного тока нерегулируемого источника питания с каждой стороны от центрального отвода, или трансформатор должен быть в 1,6 раза больше В постоянного тока от центрального ответвления.

3.Полноволновой мост

Двухполупериодная мостовая схема выпрямления является наиболее экономичной, поскольку для нее требуется трансформатор с меньшей мощностью ВА, чем для двухполупериодного выпрямителя. В двухполупериодном мосту вся вторичная обмотка трансформатора используется в каждом полупериоде, в отличие от двухполупериодного отвода от центра, который использует только половину вторичной обмотки в каждом полупериоде. Номинальный вторичный ток трансформатора должен быть в 1,8 раза больше постоянного тока источника питания. Вторичное напряжение трансформатора должно быть примерно .В 8 раз больше постоянного напряжения нерегулируемого источника питания.

4. Двойной дополнительный выпрямитель

Двойной комплементарный выпрямитель используется для подачи положительного и отрицательного выходного напряжения постоянного тока с одинаковым напряжением. В большинстве случаев отрицательный ток значительно меньше, чем требования к положительному току, поэтому отношение напряжения и тока переменного тока к напряжению и току постоянного тока должно быть таким же, как и для двухполупериодного отвода от центра, описанного ранее.

Как выбрать трансформатор

Регулируемый линейный источник питания используется для обеспечения постоянного выходного напряжения при различных нагрузках, а также изменения входного напряжения. Все наши расчеты для определения правильного трансформатора будут исходить из того, что входное напряжение может варьироваться от 95 до 130 В и не изменять выходное напряжение нашего источника питания.

Формула, используемая для определения напряжения переменного тока, требуемого от трансформатора, выглядит следующим образом:

В= Выходное напряжение
Vreg=Падение напряжения регулятора =3В
Vrec=Падение напряжения на диодах=1.25В
Vrip=Пульсация напряжения=10% от В постоянного тока
Vном=115 В
Влоулайн=95В
.9=КПД выпрямителя

Мы суммировали все расчеты для трех основных схем выпрямления в таблице ниже:

Схема выпрямления	СКЗ НАПРЯЖЕНИЕ (ВОЛЬТ)	СКЗ ТОКА (АМПЕР)
Полноволновой центральный ответвитель	В переменного тока С.T. = 2,092 x В постоянного тока + 8,08	IAC=IDC x 1,2
Полноволновой мост	В переменного тока = 1,046 x В постоянного тока +4,04	IAC=IDC x 1,8
Двойной дополнительный	В переменного тока ТТ = 2,092 X В постоянного тока = 8,08	IAC=IDC x 1,8

Существуют стабилизаторы с малыми потерями, которые имеют падение напряжения 0,5 В вместо 3 В, но в настоящее время они не рассматриваются из-за доступности.

ПРИМЕРЫ:

Пример №1:

Необходим регулируемый линейный источник питания для 5 В постоянного тока при 1 А постоянного тока с первичным напряжением 115 В или 230 В, и вы не знаете, должен ли он быть двухполупериодным с отводом от середины или двухполупериодным мостом.

Полноволновой центральный ответвитель
ТТ перем. тока = 2,092 x В пост. тока + 8,08	Iac = Idc x 1,2
ТТ перем. тока = 2,092 x 5 + 8,08	Iac + 1 x 1,2
В переменного тока Т.Т. = 18,54 с.т.	Iac = 1,2
ВА = 18,54 x 1,2 = 22,5

Возможные варианты трансформаторов:
4-02-6020	Крепление для ПК UL
4-05-4020	Низкий профиль
4-07-6020	UL Крепление на шасси
4-42-3020	Крепление для ПК VDE
4-44-6020	Крепление для ПК VDE
4-47-3020	Крепление шасси VDE
4-49-4020	Крепление шасси VDE

Полноволновой мост
В перем. тока = 1.046 х В пост. тока + 5,23	Iac = Idc x 1,8
В переменного тока = 1,046 x В постоянного тока + 5,23	Iac = 1 х 1,8
В перем. тока = 10,46	Iac = 1,8
ВА = 10,46x 1,8 = 18,83

Возможные варианты трансформатора:
4-02-6010	Крепление для ПК UL
4-05-4010	Низкий профиль
4-07-6010	UL Крепление на шасси
4-42-3010	Крепление для ПК VDE
4-47-6010	Крепление для ПК VDE
4-47-3010	Крепление шасси VDE
4-49-4010	Крепление шасси VDE

Пример №2:

Необходим регулируемый линейный источник питания для 12 В постоянного тока при 250 мА постоянного тока с одним первичным напряжением 115 В и двухполупериодным мостом — это схемы выпрямления, которые вы будете использовать.

Полноволновой мост
В переменного тока = 1,046 x В постоянного тока + 4,04	Iac=Idc x 1,8
В перем. тока = 1,046 x 12 + 4,04	Iac = 0,25 х 1,8
В перем. тока = 16,59	Iac = 0,45
ВА = 16,59 x 0,45 = 7,47

Возможные варианты трансформатора:
4-01-5020	Крепление для ПК UL
4-03-4020	Крепление для ПК UL
4-05-3020	Низкопрофильное крепление UL для ПК
4-06-5020	UL Крепление на шасси
41.04.2020	Крепление для ПК VDE
4-44-5020	Крепление для ПК VDE
4-46-2020	Крепление шасси VDE

При использовании блоков питания убедитесь, что выбранный регулятор имеет достаточный теплоотвод для рассеивания мощности при высокой нагрузке линии.

Пример №3:

Необходим регулируемый линейный источник питания для ± 15 В постоянного тока при 50 мА с первичным напряжением 115 В.

Двойной дополнительный:
ТТ=2,092 x В пост.тока x 8,08	Iac = Idc x 1,8
ТТ перем. тока = 2,092 x 15 + 8,08	Iac= 0,050 x 1,8
В переменного тока ТТ = 39,46	Iac= 0,090
ВА =39.46 х 0,090 = 3,55

Возможные варианты трансформатора:
4-01-4036	Крепление для ПК UL
4-03-3040	Крепление для ПК UL
4-05-2040	Низкопрофильное крепление UL для ПК
4-06-4036	UL Крепление на шасси
4-44-4036	Крепление для ПК VDE

Давайте теперь посмотрим, как регулятор будет рассеивать тепло в худших условиях высокого напряжения (=130 В) и полной нагрузки.Регулятор рассеивает избыточную мощность в виде тепла. Регулятор имеет только максимальную мощность, которую он может рассеять, прежде чем внутренняя тепловая защита отключит его. Если источник питания 5 В постоянного тока, 1 А может работать при среднеквадратичном напряжении 95 В, регулятор должен будет рассеивать 5,95 Вт при полной нагрузке (см. расчет ниже).

Обычное рассеиваемое тепло:

Блоки питания и трансформаторы | RS Components

Блоки питания — это устройства, которые заменяют один вид электроэнергии на другой.В то время как трансформаторы передают один и тот же тип энергии между двумя или более цепями. И блоки питания, и трансформаторы могут различаться по размерам и встречаются в повседневных предметах. Например, провода питания к компьютерам или игровым приставкам будут получать переменное напряжение от сети и вводить его в блок питания. Затем оно изменится на выходное напряжение постоянного тока и подаст питание на устройство, замыкая цепь.

Трансформаторы не могут изменять типы напряжения, они будут работать только от переменного напряжения для создания изменяющегося магнитного поля.Без прямого электрического соединения с первичной и вторичной обмотками.

Какие типы блоков питания доступны?

У нас есть различные типы блоков питания, которые подходят для многих приложений. Например, некоторые из различных версий, которые у нас есть.

Блоки питания для монтажа на DIN-рейку и панель
Блоки питания для настольных ПК
Блоки питания для компьютеров
Блоки бесперебойного питания

Кроме того, у нас есть большой выбор аксессуаров для блоков питания, включая наборы разъемов, фильтры и модули.

Какие типы трансформаторов доступны?

Надежные и превосходные Трансформаторы — это то, что мы можем абсолютно точно предоставить, существуют большие различия между различными имеющимися у нас трансформаторами. Но в качестве примера, некоторые из наиболее распространенных типов, которые мы предлагаем.

Трансформаторы для монтажа на DIN-рейку и панель
Трансформаторы для печатных плат
Трансформаторы для освещения
Аудиотрансформаторы

Почему стоит выбрать RS Components для источников питания или трансформаторов?

Как компания, мы ценим наших клиентов и работаем с уважаемыми брендами и производителями, которые придерживаются высоких стандартов.Включая собственный бренд RS Pro, который гарантирует, что электроника, которую вы получаете, обеспечивает отличную производительность. Когда дело доходит до энергии и электричества, без них бизнес не сможет функционировать. Все блоки питания и трансформаторы, которые мы предоставляем, гарантируют счастливого пользователя.

Что такое феррорезонансный источник питания?

Что такое феррорезонансный источник питания? — Санпауэр Великобритания

Что такое феррорезонансный источник питания?

Феррорезонансный источник питания представляет собой источник питания на основе трансформатора, в котором используются нелинейные магнитные свойства и резонансный контур для обеспечения стабильного выходного напряжения в широком диапазоне входного напряжения.Феррорезонансные источники питания широко используются в приложениях, требующих постоянного выходного напряжения, особенно когда входное напряжение может изменяться из-за нестабильности и других помех в сети. Источники питания также могут поглощать большую часть переходных процессов, вызванных линией электропередачи.

Источник питания аналогичен нестабилизированному источнику питания, за исключением включения феррорезонансного трансформатора, специально разработанного для поддержания постоянного напряжения в широком диапазоне входного напряжения и изменений тока нагрузки.

Феррорезонансный трансформатор состоит из вспомогательной вторичной обмотки с параллельным емкостным баком для обеспечения резонансного контура на частоте питающего напряжения. Работа трансформатора основана на феррорезонансном поведении, связанном с насыщенными железными сердечниками, в которых дальнейшее увеличение тока обмотки приводит к незначительному увеличению магнитного потока или его отсутствию.

Рисунок 1: Феррорезонансный трансформатор

Регулирование достигается за счет характеристик насыщения сердечника трансформатора вместе с цепью емкостного бака.Цепь резервуара накапливает энергию в виде колебаний переменного тока, эта энергия поддерживает выходное напряжение в течение коротких периодов порядка миллисекунд в случае потери или изменения питания. Кроме того, контур баков действует как фильтр для подавления гармоник, возникающих при насыщении сердечника трансформатора.

Преимущества феррорезонансного источника питания

Простая конструкция, минимум компонентов, прочный и надежный
Самоограничивающий ток и саморегулирующийся
Регулируемое выходное напряжение в широком диапазоне входных напряжений.Выход остается постоянным даже при входном напряжении ±40 % или более от номинального напряжения
Идеально подходит для питания нагрузок с высоким коэффициентом амплитуды или нелинейных нагрузок
Обеспечивает изоляцию и защиту от скачков сетевого напряжения переменного тока, скачков напряжения и шума. Первичная и вторичная обмотки трансформатора физически изолированы стальным сердечником. Шунтирование снижает емкостную связь шума и пиков
Возможно параллельное соединение для оборудования высокой мощности

Недостатки

Источник очень чувствителен к изменениям частоты сети, рассеивает больше тепла, чем обычные трансформаторы, производит больше слышимого шума при резонансе и тяжелее, чем источники с линейной регулировкой.

Применение феррорезонансного источника питания

Этот тип питания используется в приложениях, требующих питания и изоляции от сетевых помех. Это включает:

Высоконадежные источники питания
Системы инверторов и ИБП
Зарядные устройства для аккумуляторов
Стабилизаторы сетевого напряжения
Кабельное телевидение, газовая и другая тяжелая промышленность

Феррорезонансные системы электропитания обеспечивают надежное регулирование даже в экстремальных условиях эксплуатации и не зависят от окружающих электрических систем.Резонансные регуляторы обеспечивают постоянное среднее выходное напряжение даже при больших колебаниях входного напряжения. Однако регулирование регулируется не так точно, как в источниках питания с импульсным или последовательным регулированием, но выходные напряжения являются точными и достаточно постоянными для многих приложений.

Позвоните в отдел продаж по телефону +44 (0)118 9823746 или закажите бесплатный обратный звонок …

Чтобы узнать о полном ассортименте блоков питания MEAN WELL , обратитесь к своему торговому представителю или перейдите в раздел продукции MEAN WELL.

Ключевой тенденцией в области автоматизации зданий на 2020 год является повышение «умных» зданий и их процессов. В качестве ведущего…

Воспользуйтесь возможностью, чтобы загрузить брошюры о наших корпоративных продуктах.





МЫ ОСТАЕМСЯ ОТКРЫТЫМИ.У нас есть персонал, готовый принять ваши звонки, обработать ваши заказы и организовать бесконтактную доставку.
Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с текущим отчетом
Закрыть

Примечания к конструкции блока питания

: Моделирование блока питания без трансформатора

В этом уроке мы увидим симуляцию блока питания без трансформатора . Это полезно, когда вам нужно питать небольшие нагрузки с низким потреблением тока. В качестве основного электронного программного обеспечения используется LTspice. Это высокопроизводительное программное обеспечение SPICE для моделирования, захвата схем и просмотра сигналов с улучшениями и моделями для упрощения моделирования аналоговых схем. Его можно бесплатно загрузить с сайта Analog Devices.

Рекомендуется
Примечания к конструкции блока питания – Вот предыдущая статья. Наслаждаться!

Блок питания без трансформатора

Это не магия и не сон.Для небольших нагрузок можно понизить напряжение с 230 В переменного тока до нескольких вольт (например, 5, 12 или 24), используя только токоограничивающий резистор, как показано на электрической схеме в рис. 1 . Его КПД чрезвычайно низок (<1%), поскольку энергия теряется в виде тепла на резисторе R1. Этот компонент, по сути, должен проделать большую работу, чтобы снизить среднеквадратичное напряжение с 230 В переменного тока до 12 В постоянного тока. В примере эта линейная составляющая рассеивает в среднем 22 Вт; следовательно, он должен быть рассчитан не менее чем на 50 Вт, при этом его рассеивание будет следующим:

В(N3,N2)*I(R1)

Рисунок 1: Блок питания без трансформатора с большим резистором

На схеме три рабочих узла: N1, N2 и N3.Со значениями используемых компонентов переходные напряжения (за одну секунду) показаны на графиках Рисунок 2 . Графики в рис. 2а показывают, как требуется определенное время для достижения выходным напряжением 12 В. Это время зависит от постоянной времени, также определяемой конденсатором С1. В примере эти времена зарядки конденсатора, чтобы завершить переходный процесс, следующие:

C1 = 100 мкФ, T=25 мс
C1 = 470 мкФ, T=130 мс
C1 = 1000 мкФ, T=290 мс
C1 = 4700 мкФ, T=1.38 с
C1 = 10 000 мкФ, T=3 с

Рис. 2. Переходные напряжения схемы блока питания без трансформатора с резистором

При фиксированном сопротивлении нагрузки пульсации зависят от конденсатора С1. Чем больше конденсатор, тем меньше пульсаций в выходном сигнале. При использовании вышеуказанных конденсаторов количество пульсаций ( рис. 3 ) от пика к пику будет следующим:

    • C1 = 100 мкФ, пульсация = 1,17 Вразмах
    • C1 = 470 мкФ, пульсация = 261.7 мВразмах
    • C1 = 1000 мкФ, пульсация = 121,58 мВразмах
    • C1 = 4700 мкФ, пульсация = 25,3 мВразмах
    • C1 = 10 000 мкФ, пульсация = 11,89 мВразмах

Рисунок 3: Пульсация

Наиболее внимательные читатели заметят, что выходное напряжение схемы не достигает желаемых 12 В, а составляет около 11,3 В. Мы можем заверить, что даже без подключенной нагрузки выходное напряжение всегда меньше 12 В ( Рисунок 4 ). Это падение напряжения вызвано диодом D2.Диод Шоттки может уменьшить это падение напряжения.

Рис. 4. Диод D2 вызывает падение напряжения.

Конденсатор улучшает ситуацию

Как видно из диаграммы Рисунок 5 , последовательное подключение полиэфирного конденсатора к линии повышает эффективность системы. В этой конфигурации КПД составляет около 18%.

Рисунок 5: Источник питания без трансформатора с использованием резистора и конденсатора

Поскольку максимальное напряжение на конденсаторе превышает 320 В, необходимо выбрать модель, поддерживающую не менее 650 В, как показано на рис. 6 .

Рисунок 6: Максимальное напряжение на конденсаторе превышает 320 В.

При такой конфигурации резистор R1 рассеивает всего 0,5 Вт, но всегда лучше использовать модель не менее 2 Вт. Конденсатор С2 работает как резистор, и он имеет емкостное сопротивление на частоте 50 Гц. Точнее, емкостное сопротивление конденсатора на синусоидальной частоте F выражается следующей формулой:

, из которого следует, что конденсатор С2 имеет емкостное реактивное сопротивление 6772.55 Ом, но в отличие от резистора не рассеивает тепло. Выходное напряжение схемы также равно 12 В, из которого необходимо вычесть падение напряжения на диоде D1.

Осторожно

Когда цепь отключена, конденсатор C2 может оставаться заряженным в течение длительного времени. Мы рекомендуем подключить высокоомный резистор параллельно компоненту, как показано на рис. 7 . Этот резистор (470 000 Ом, 470 кОм) не влияет на нормальную работу схемы.В нормальных условиях работы его рассеивание составляет около 100 мВт. Полный разряд конденсатора происходит примерно за 1 секунду, но через 0,4 секунды значение его напряжения уже не опасно.

Рисунок 7: Резистор R2, включенный параллельно конденсатору С2, разряжает его, когда цепь выключена.
Для получения дополнительной информации:

Силовая электроника играет все более важную роль на различных рынках, таких как автомобильная, промышленная и потребительская.Это также технология, позволяющая реализовать широкий спектр новых и улучшенных функций, повышающих производительность, безопасность и функциональность автомобилей и интеллектуальных сетей. Сложные электрические и тепловые требования сильно влияют на проектирование силовых электронных систем. Новости силовой электроники будут посвящены таким основным темам, как силовой преобразователь, управление движением, полупроводники и терморегулирование. Электронная книга Power Electronics News представляет собой интерактивный подход к информированию о новейших технологиях, тенденциях и инновационных продуктах на конкретных рынках.

Силовые трансформаторы, изготовленные на заказ — Перрис, Калифорния

Просмотрите наш онлайн-каталог Параметрический поиск продукта

Многие электронные устройства требуют более низкого напряжения питания, чем уровни, которые обычно подаются через электрические розетки в домах и офисах. Это можно легко исправить с помощью настенных трансформаторов, также называемых адаптерами переменного тока, настенными ударами, блоками питания, настенными адаптерами или настенными бородавками. Эти универсальные трансформаторы выпускаются в виде небольших пластиковых коробок, которые подключаются непосредственно к настенным розеткам.

Как вы увидите в категориях продуктов, описанных ниже, настенные трансформаторы доступны в широком диапазоне популярных напряжений, уровней мощности и обратной полярности (-R). Эти устройства предоставляют разработчикам продуктов большую свободу, когда они не могут решить проблемы с высоким напряжением непосредственно внутри разрабатываемого продукта.

Настенные трансформаторы Triad Magnetics

Настенные трансформаторы необходимы для обеспечения надлежащей защиты низковольтных электронных устройств конечного пользователя от более высоких напряжений.И, как и все наши стандартные продукты, эти трансформаторы соответствуют требованиям 2015/863/ЕС, инициативе RoHS.

В дополнение к нашим стандартным настенным трансформаторам, инженеры Triad Magnetics также могут проектировать, создавать и производить полностью индивидуальные настенные трансформаторы для удовлетворения потребностей всех наших клиентов.

Стандартные настенные трансформаторы и распределительные коробки Triad относятся к следующим пяти категориям:
Настенные розетки — импульсные источники питания конечные продукты должны быть меньше и легче, не допуская нагревания чувствительных цепей и обеспечивая более безопасную и меньшую выходную мощность конечного продукта.Доступные с рабочей частотой от 50 до 60 Гц и уровнем эффективности VI, эти модели соответствуют требованиям энергоэффективности EIAS 2007 для внешних источников питания. Эта линейка трансформаторов также защищена от несанкционированного доступа и оснащена толстыми 6-футовыми шнурами.
Сменная входная вилка Импульсные источники питания с настенной вилкой — Эти трансформаторы обеспечивают большую универсальность благодаря четырем различным типам сменных вилок, доступных для использования в Северной Америке, Европейском Союзе, Великобритании и Австралии при напряжении 100–240 В. вход и выход 24 Вт 5-24 В постоянного тока с эффективностью уровня VI.

Распределительная коробка блока питания серии JSU . Когда электронное оборудование находится в стационарном состоянии, иногда имеет смысл подключить его к распределительной коробке блока питания, чтобы избежать спутанных проводов, которые могут привести к случайному отключению. Эта линия доступна в двух популярных конфигурациях: 12 В постоянного тока/1,5 А и 24 В постоянного тока/0,75 А.

Настенные розетки Блоки питания переменного тока уровня VI — потребляя на 25 % меньше энергии, чем предыдущие блоки питания переменного тока с частотой 60 Гц, эта линейка блоков питания переменного тока была одной из первых, отвечающих требованиям стандарта U.S. Стандарт энергоэффективности уровня VI. Эти источники питания имеют выходную мощность 12 ВА, первичное номинальное напряжение 120 В переменного тока, 60 Гц, вторичное номинальное напряжение 6–24 В переменного тока, 2000 мА–500 мА и максимальный нагрев до 30 ºC (86 ºF) при номинальной нагрузке. Эти блоки питания внесены в список UL (UL/cULFile: E341931, UL 1310, Tab Parts только UL), а их размеры составляют 79,6 мм в высоту, 59,7 мм в ширину и 48,1 мм в глубину. Это немного больше, чем у аналогичных продуктов с меньшей эффективностью, поскольку для удовлетворения требований уровня VI необходимы материалы сердцевины более высокого качества.Дополнительные гибкие варианты конструкции включают вторичную винтовую клемму, заземление третьего контакта с вторичным заземлением и монтажный язычок для дополнительной механической безопасности. Также предоставляется 10-летняя гарантия. Эти расходные материалы идеально подходят для замков систем безопасности, устройств резервного питания и элементов управления камерами; системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC); освещение; профессиональные аудио приложения; и многое другое.

Настенные блоки питания Источники питания постоянного и переменного тока только для промышленного и коммерческого использования — они аналогичны нашим настенным трансформаторам с сердечником, но предназначены только для использования в промышленных и коммерческих условиях.

No related posts.

Блок питания из трансформатора: Трансформаторный блок питания — Delta

Трансформаторный блок питания — Delta

Фирма не работает

Группа продуктов

Меню

Бюллетень E-mail

Отличие блока питания от драйвера и трансформатора

Блок питания

Электронный трансформатор

Драйвер

В чем их различие и что лучше выбрать: подведем итог

Блок питания, трансформатор или драйвер? Не ошибитесь при выборе! | Электрика для всех

Трансформатор

Блок питания

Драйвер

Заключение

В чем отличие блока питания от электронного трансформатора? | ASUTPP

Блок питания

Электронный трансформатор и его отличительные особенности

Трансформаторный блок питания схема

Устройство и принцип работы

Общая структура

Трансформатор

Конструкция

Принцип работы

Выбор напряжения

Выпрямитель

Используем мостовую схему выпрямления

Как работает

Как спаять

Фильтр

Назначение

Выбор конденсатора

Как правильно подключать

Стабилизатор напряжения или тока

Стабилитрон

Интегральный стабилизатор напряжения

Серия LM 78xx

Серия LM 79xx

Вспомогательные узлы

Индикаторные светодиоды

Амперметр и вольтметр

Схема самодельного источника питания

Как паять

Правила выбора комплектующих

Рассмотрим наиболее простой и наиболее часто встречающийся подвид:

Следующий на очереди —

Необычная схема:

БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ТРАНСФОРМАТОРА СГОРЕВШЕГО БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Блоки питания для домашней лаборатории

Трансформатор—Источник питания | Цепи переменного тока

Блоки питания Трансформаторы и выпрямители

Трансформер

Рис. 1.1.1 Типовой входной трансформатор

Выпрямительный каскад

Полуволновое выпрямление

Полноволновое выпрямление

Мостовой выпрямитель

— MCI Transformer Corporation

Базовое руководство по применению источника питания

1. Нерегулируемый линейный источник питания

2. Регулируемый линейный источник питания

3. Феррорезонансные источники питания

4. Импульсные источники питания

Цепи выпрямления для регулируемых линейных источников питания

1. Полупериодные цепи

2. Полноволновые цепи с центральным отводом

3.Полноволновой мост

4. Двойной дополнительный выпрямитель

Как выбрать трансформатор

ПРИМЕРЫ:

Пример №1:

Пример №2:

Пример №3:

Блоки питания и трансформаторы | RS Components

Какие типы блоков питания доступны?

Какие типы трансформаторов доступны?

Почему стоит выбрать RS Components для источников питания или трансформаторов?

Что такое феррорезонансный источник питания?

Что такое феррорезонансный источник питания?