Electronics Club - Блоки живлення - трансформатор, випрямляч, згладжувач, регулятор, подвійне живлення
Види джерела живлення
Існує безліч типів джерел живлення. Більшість з них призначені для перетворення електричної мережі змінного струму високої напруги на відповідне низьковольтне джерело живлення для електронних схем та інших пристроїв. Блок живлення може бути розбитий на ряд блоків, кожен з яких виконує певну функцію.
Наприклад, регульоване живлення 5 В:
- Трансформатор - знижує високовольтну мережу змінного струму до низьковольтної.
- Випрямляч - перетворює змінний в постійний, але вихід постійного струму змінюється.
- Згладжування - згладжує постійний струм від значних змін до невеликих пульсацій.
- Регулятор - усуває пульсації, встановлюючи вихід постійного струму на фіксовану напругу.
Блоки живлення, виготовлені з цих блоків, описані нижче з принциповою схемою та графіком їх виходу:
Тільки трансформатор
низьковольтний змінний струм вихід підходить для ламп, обігрівачів та спеціальних двигунів змінного струму. це є ні підходить для електронних схем, якщо вони не включають випрямляч та згладжувальний конденсатор.
Трансформатор + випрямляч
змінний постійний струм вихід підходить для ламп, обігрівачів та стандартних двигунів. це є ні підходить для електронних схем, якщо вони не містять згладжувальний конденсатор.
Трансформатор + випрямляч + згладжування
плавний постійний струм вихід має невелику пульсацію. Він підходить для більшості електронних схем.
Трансформатор + випрямляч + згладжування + регулятор
регульований постійний струм вихід дуже плавний, без пульсацій. Він підходить для всіх електронних схем.
Трансформатор
Трансформатори перетворюють електрику змінного струму з однієї напруги на іншу з невеликими втратами потужності. Трансформатори працюють лише зі змінним струмом, і це одна з причин, чому електрична мережа є змінною.
Підсилювальні трансформатори збільшують напругу, знижувальні трансформатори знижують напругу. Більшість джерел живлення використовують понижуючий трансформатор для зниження небезпечно високої напруги мережі (230 В у Великобританії) до більш безпечної низької напруги.
Трансформатори витрачають дуже мало енергії, тому вихід живлення (майже) дорівнює потужності дюйма. Зверніть увагу, що зі зниженням напруги струм збільшується.
Вхідна котушка називається первинний а вихідна котушка називається вторинний. Між двома котушками немає електричного зв’язку, натомість вони пов’язані змінним магнітним полем, створеним в м’якозалізному сердечнику трансформатора. Два рядки посередині символу схеми представляють серцевину.
Символ схеми трансформатора
Коефіцієнт оборотів
Співвідношення кількості витків на кожній котушці, зване коефіцієнт оборотів, визначає відношення напруг. Понижуючий трансформатор має велику кількість витків на своїй первинній (вхідній) котушці, яка підключена до мережі високої напруги, і невелику кількість витків на його вторинній (вихідній) котушці для отримання низької вихідної напруги.
| коефіцієнт оборотів = | Vp | = | |
| Проти |
| вимкнення живлення = вхід |
| Vs × Is = Vp × Ip |
Vp = первинна (вхідна) напруга
Np = кількість витків первинної котушки
Ip = первинний (вхідний) струм
Vs = вторинна (вихідна) напруга
Ns = кількість витків вторинної котушки
Is = вторинний (вихідний) струм
Більше інформації про блоки живлення та трансформатори є на веб-сайті Electronics in Meccano.
Випрямляч
Існує кілька способів підключення діодів для виготовлення випрямляча для перетворення змінного струму в постійний. мостовий випрямляч є найважливішим і він виробляє повнохвильовий змінний постійний струм. Повнохвильовий випрямляч також може бути виготовлений лише з двох діодів, якщо використовується трансформатор із центральним відводом, але цей метод рідко застосовується зараз, коли діоди дешевші. A одинарний діод може використовуватися як випрямляч, але для отримання він використовує лише позитивні (+) частини хвилі змінного струму напівхвиля змінний постійний струм.
Мостовий випрямляч
Мостовий випрямляч може бути виготовлений з використанням чотирьох окремих діодів, але він також доступний в упаковках, що містять чотири необхідних діода. Його називають повноволновим випрямлячем, оскільки він використовує всю хвилю змінного струму (як позитивний, так і негативний ділянки). Поперемінні пари діодів проводять, це змінюється на з’єднаннях, тому змінні напрямки змінного струму перетворюються в один напрямок постійного струму.