Stabilizacja Uout prostownik kondensatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

 Komentarze do artykułu

Sądząc po najnowszych publikacjach [1...5], zainteresowanie radioamatorów prostownikami beztransformatorowymi małej mocy z kondensatorem gaszącym nie słabnie.

Rzeczywiście, przy mocy obciążenia w ułamkach i jednostkach watów są one bardziej wydajne niż urządzenia z transformatorem sieciowym lub z konwerterem wysokiej częstotliwości. Wadą opublikowanych konstrukcji prostowników kondensatorowych jest ostra zależność ich napięcia wyjściowego od obecności lub odłączenia obciążenia i jego wielkości. Ta zależność jest zwykle eliminowana przez włączenie diody Zenera na wyjściu prostownika, która jest zarówno stabilizatorem napięcia, jak i niepożądanym statecznikiem obciążenia, ponieważ. pobiera prąd proporcjonalny do prądu obciążenia. Znaczna moc jest na nim bezużytecznie rozpraszana i musi być umieszczona na grzejniku. W [2] wymagał grzejnika o powierzchni 25 cm2. Grzejnik zwiększa wymiary i wagę prostownika, co jest drugą wadą. W [4] autor częściowo rozwiązał pierwszy problem, stosując w obwodzie wejściowym nie jeden, a dwa kondensatory sieciowe, połączone jako dzielnik kondensatorowy. Doprowadziło to do zwiększenia pojemności kondensatorów hartujących, a tym samym do zwiększenia wymiarów i masy. Ponadto zwiększył się udział prądu biernego w sieci, co również jest niepożądane.

Oferuję prostownik kondensatorowy beztransformatorowy z autostabilizacją napięcia wyjściowego we wszystkich możliwych trybach pracy (od biegu jałowego do obciążenia znamionowego), pozbawiony wymienionych wad.

Udało się to osiągnąć dzięki zasadniczej zmianie zasady generowania napięcia wyjściowego - a nie dzięki spadkowi napięcia od impulsów prądowych wyprostowanych półfal napięcia sieciowego na rezystancji diody Zenera, jak w opisywanych urządzeniach (rys. 1), ale ze względu na zmianę czasu podłączenia mostka diodowego do kondensatora magazynującego C2 (rys.2).

Ris.1

Ris.2

W opisywanych urządzeniach czas ten jest stały i równy pełnemu okresowi napięcia sieciowego. Jeżeli wyjście mostka jest zwarte z kluczem K przez część czasu trwania półcyklu sieci, a w pozostałej części półcyklu klucz K jest otwarty i w tym czasie prąd wyjściowy mostka ładuje kondensator C2, wtedy napięcie na nim będzie zależało od udziału tej pozostałej części w stosunku do całego półcyklu sieci. A jeśli, podobnie jak w przypadku PWM, automatycznie zmienisz czas otwarcia klucza w zależności od napięcia na C2, możesz uzyskać autostabilizację napięcia wyjściowego prostownika kondensatora.

Schemat prostownika kondensatorowego stabilizowanego pokazano na rys. 3. Równolegle z wyjściem mostka diodowego podłączony jest tranzystor VT1, działający w trybie klucza (klucz K na ryc. 2).

Ris.3

Podstawa kluczowego tranzystora VT1 jest połączona przez element progowy (dioda Zenera VD3) z kondensatorem magazynującym C2, oddzielonym prądem stałym od wyjścia mostka diodą VD2, aby zapobiec szybkiemu rozładowaniu, gdy VT1 jest otwarty. Dopóki napięcie na C2 jest mniejsze niż napięcie stabilizacji VD3, prostownik działa w znany sposób. Gdy napięcie na C2 wzrasta i VD3 otwiera się, tranzystor VT1 również otwiera się i bocznikuje wyjście mostka prostownika. W rezultacie napięcie na wyjściu mostka gwałtownie spada do prawie zera, co prowadzi do spadku napięcia na C2 i późniejszego wyłączenia diody Zenera i tranzystora przełączającego. Ponadto napięcie na kondensatorze C2 ponownie wzrasta, aż do włączenia diody Zenera i tranzystora itp. Procesy te zapewniają automatyczną stabilizację napięcia wyjściowego.

W trybie bezczynności prostownika kluczowy tranzystor VT1 jest otwarty przez większość półcyklu napięcia sieciowego, a wąskie impulsy prądowe z długą przerwą docierają do kondensatora magazynującego C2 (ryc. 4a). Po podłączeniu obciążenia zmniejsza się czas trwania stanu otwartego tranzystora (rys. 4b). Prowadzi to do wydłużenia czasu trwania impulsu prądowego przechodzącego przez VD2 do C2 i wzrostu napięcia na nim, tj. aby utrzymać napięcie wyjściowe na tym samym poziomie. Proces autostabilizacji napięcia wyjściowego jest bardzo podobny do działania przełączającego regulatora napięcia z regulacją szerokości impulsu. Tylko w proponowanym urządzeniu częstotliwość powtarzania impulsów jest równa częstotliwości tętnienia napięcia na C2 (w obwodzie na rys. 3 częstotliwość ta wynosi 100 Hz).

Kluczowy tranzystor VT1 w celu zmniejszenia strat powinien mieć duże wzmocnienie, na przykład kompozyt KT972A, KT829A, KT827A itp.

Stabilizowany prostownik, zmontowany według schematu z rys. 3, dostarcza napięcie wyjściowe: - na biegu jałowym - 11,68 V; - przy obciążeniu 290 Ohm - 11,6V-

Tak niewielka różnica napięć wyjściowych (tylko 0,08 V) potwierdza dobrą stabilizację napięcia wyjściowego i prawidłowy dobór wartości pojemności kondensatora gaszącego C1 dla tego obciążenia. Wraz ze spadkiem pojemności do 0,5 μF różnica ta osiąga 0,16 V. Napięcie tętnienia przy obciążeniu 290 omów nie przekracza 40 mV. Wartość ta jest określona przez pojemność kondensatora wygładzającego C2 i czułość obwodu podstawowego VT1.

Możesz zwiększyć napięcie wyjściowe prostownika, stosując diodę Zenera o wyższym napięciu lub dwie diody niskonapięciowe połączone szeregowo. Dzięki dwóm diodom Zenera D814V i D814D oraz pojemności kondensatora C1 2 μF napięcie wyjściowe przy obciążeniu o rezystancji 250 omów może wynosić 23 ... 24 V.

Podane przykłady pokazują, jak eksperymentalnie dobrać elementy beztransformatorowego prostownika kondensatorowego do wymaganego stabilizowanego napięcia przy danym obciążeniu.

Zgodnie z zaproponowaną metodą możliwa jest stabilizacja napięcia wyjściowego półfalowego prostownika diodowo-kondensatorowego, wykonanego np. według schematu z rys.5. W przypadku prostownika o dodatnim napięciu wyjściowym równolegle z diodą VD1 podłączony jest tranzystor npn KT972A lub KT829A, sterowany z wyjścia prostownika przez diodę Zenera VD3.

Ris.5

Gdy kondensator C2 osiągnie napięcie odpowiadające momentowi otwarcia diody Zenera, otwiera się również tranzystor VT1. W rezultacie amplituda dodatniej półfali napięcia dostarczanego do C2 przez diodę VD2 spada prawie do zera. Gdy napięcie na C2 spada, tranzystor VT1 dzięki diodzie Zenera zamyka się, co prowadzi do wzrostu napięcia wyjściowego.

Procesowi temu towarzyszy regulacja szerokości impulsu czasu trwania impulsu na wejściu VD2, podobnie jak ma to miejsce w prostowniku zgodnie z układem na rys.3. W konsekwencji napięcie na kondensatorze C2 pozostaje stabilne zarówno na biegu jałowym, jak i pod obciążeniem.

W prostowniku z ujemnym napięciem wyjściowym, równolegle do diody VD1, należy włączyć tranzystor p-n-p KT973A lub KT825A. Stabilizowane napięcie wyjściowe przy obciążeniu o rezystancji 470 omów wynosi około 11V, napięcie tętnienia wynosi 0,3...0,4 V.

W obu proponowanych wersjach prostownika beztransformatorowego dioda Zenera pracuje w trybie impulsowym przy prądzie kilku miliamperów, co nie jest w żaden sposób związane z prądem obciążenia prostownika, z rozrzutem pojemności kondensatora gaszącego i wahania napięcia sieciowego. Dzięki temu straty w nim są znacznie zmniejszone i nie wymaga odprowadzania ciepła. Kluczowy tranzystor również nie wymaga grzejnika.

Rezystory R1, R2 na rys. 3 i 5 ograniczają prąd wejściowy w stanach nieustalonych w momencie podłączenia urządzenia do sieci. Ze względu na nieuniknione „podskakiwanie” styków wtyczki i gniazda sieciowego procesowi przełączania towarzyszy szereg zwarć i przerw w obwodzie. Przy jednym z tych zwarć kondensator gaszący C1 może ładować się do pełnej wartości amplitudy napięcia sieciowego, tj. do około 300 V. Po przerwie i następującym po niej zwarciu w wyniku „odskoku”, to i napięcie sieciowe mogą sumować się do około 600 V. Jest to najgorszy przypadek, który należy wziąć pod uwagę, aby zapewnić niezawodne działanie urządzenia.

Konkretny przykład: maksymalny prąd kolektora tranzystora KT972A wynosi 4 A, więc całkowita rezystancja rezystorów ograniczających powinna wynosić

600V/4A=150 omów.

Aby zmniejszyć straty, rezystancję rezystora R1 można wybrać na 51 omów, a rezystora R2 na 100 omów. Ich moc rozpraszania wynosi nie mniej niż 0,5 W. Dopuszczalny prąd kolektora tranzystora KT827A wynosi 20 A, więc rezystor R2 jest dla niego opcjonalny.

literatura

1. Dorofeev M. Beztransformatorowy z kondensatorem gaszącym. - Radio, 1995, N1, S. 41,42; #2, s.36,37.
2. Chuchtikow N. Ładowarka. -Radio, 1993, N5, S.37.
3. Biryukov S. Obliczanie zasilania sieciowego z kondensatorem gaszącym. -Radio, 1997.#5.C.48-50.
4. Khovaiko O. Zasilacz z kondensatorowym dzielnikiem napięcia.- Radio, 1997.#11.C.56.
5. Bannikov V. Uproszczone obliczenia zasilacza beztransformatorowego. - Radioamatorzy, 1998, nr 1, S.14-16; N2,C16,17.
6. Rocznik radiowy, 1991, s.80.

Autor: N. Tsesaruk, Tula; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Być może Leonardo był Arabem 17.01.2009 Według niektórych źródeł matka Leonarda da Vinci była niewolnicą z Arabii. Włoski antropolog Luigi Capasso zbadał kilka obrazów wielkiego mistrza za pomocą światła podczerwonego i na dwóch z nich znalazł jego odciski palców. Wiadomo, że da Vinci często malował nie tylko pędzlem, ale także palcami, zyskując na nich farbę. Odbitki na obu obrazach są takie same, co wskazuje na to, że należą one do autora prac. Jak się okazało, loki linii brodawkowatych mają kształt charakterystyczny dla 60% mieszkańców Bliskiego Wschodu, co świadczy o arabskich korzeniach Leonarda.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nowe stopy do samochodów

▪ Odwodnione komary gryzą częściej

▪ Roboty potrafią czytać w Twoich myślach

▪ Nowy wzmacniacz logarytmiczny od TI

▪ Klatka na dwutlenek węgla

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Palindromy. Wybór artykułów

▪ artykuł Pieniądze to nerw wojny. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaki był zwrot z portfela inwestycyjnego zestawionego przez cyrkową małpę? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Magazynier warsztatu naprawczego. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Mikroukłady ADC rodziny ICL71X6 przy obniżonym napięciu zasilania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Programowalny syntezator częstotliwości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024