Zmniejszenie nagrzewania się transformatorów zasilaczy małej mocy. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zmniejszenie nagrzewania się transformatorów zasilaczy małej mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

Komentarze do artykułu

Przy samodzielnym wykonywaniu urządzeń elektronicznych małej mocy zasilanych sieciowo, radioamatorzy często spotykają się z sytuacją, w której transformator sieciowy okazuje się jedynym odczuwalnie grzejnym elementem urządzenia, rozpraszając moc w postaci ciepła, czasem kilkukrotnie wyższego niż ten użyteczny. Rzecz w tym, że transformatory produkowane przemysłowo, mające odpowiednie wymiary i napięcie, są czasem tak „ekonomiczne”, że nawet prąd jałowy powoduje ich nagrzewanie.

Szczególnie często transformatory produkowane w Azji Południowo-Wschodniej mają tę wadę [1]. Są bardziej odpowiednie dla krajów, w których napięcie sieciowe wynosi 220 V przy częstotliwości 60 Hz, ale do normalnej pracy w sieci o częstotliwości 50 Hz liczba zwojów uzwojenia sieciowego jest niewystarczająca.

na ryc. 1 pokazuje zależność prądu biegu jałowego od napięcia sieciowego niektórych transformatorów. Krzywa 1 odpowiada transformatorom z adapterów uniwersalnych „SANWALL” i „BELLSONIC” o mocy 5 W, o maksymalnym prądzie obciążenia 300 mA, napięciu wyjściowym 3 ... 12 V, posiadających obwody magnetyczne o przekroju 1,4 cm2. Dla porównania krzywe 2 i 3 to transformatory produkcji krajowej TP - 133 i TP - 321, w których pole przekroju poprzecznego przewodów magnetycznych wynosi odpowiednio 2 i 1,6 cm2.

Zmniejszenie nagrzewania się transformatorów zasilaczy małej mocy

Biorąc pod uwagę, że napięcie sieciowe, zwłaszcza w miastach, może przez długi czas przekraczać 235 V, a wzrost napięcia powyżej nominalnego powoduje nieproporcjonalnie duży wzrost prądu jałowego, zastosowanie takich transformatorów, zwłaszcza w urządzeniach przeznaczonych do długotrwałej pracy - do długotrwałej eksploatacji bez nadzoru (timery, termostaty, wzmacniacze antenowe itp.) należy podchodzić z dużą ostrożnością.

W tej sytuacji jest wyjście. Konieczne jest uwzględnienie aktywnej lub reaktywnej rezystancji statecznika w obwodzie pierwotnym transformatora sieciowego, aby obniżyć napięcie na nim o 20 ... 30 V. Prąd jałowy i nagrzewanie transformatora wyraźnie się zmniejszą. Oczywiście zmniejsza to napięcie wtórne i moc transformatora. Jeśli jednak moc pobierana przez urządzenie jest znacznie mniejsza niż całkowita moc transformatora, jest to całkiem do przyjęcia.

Zwykle do takich celów stosuje się rezystory lub kondensatory [2]. Główną wadą statecznika rezystancyjnego jest jego nagrzewanie się, co ogranicza zakres tej metody. Co więcej, napięcia na uzwojeniu pierwotnym słabo obciążonego transformatora i na rezystorze mają różne fazy (przesunięcie fazowe może sięgać nawet 70…80 stopni), więc napięcie na rezystorze jest zwykle wyższe niż oczekiwano. Na przykład przy napięciu sieciowym 220 V i na uzwojeniu pierwotnym nieobciążonego transformatora 195 V napięcie na rezystorze może osiągnąć nawet 45 V. Gdy obciążenie transformatora wzrośnie do wartości zbliżonych do nominalnego wartości przesunięcie fazowe spada prawie do zera.

Statecznik pojemnościowy praktycznie nie wytwarza ciepła, ale jak pokazuje praktyka, najbardziej wskazane jest stosowanie kondensatorów, gdy napięcie na uzwojeniach transformatora musi zostać zmniejszone o więcej niż 25 ... 30%. W każdym przypadku, jeśli stosowane są kondensatory, należy upewnić się, że przy zmianie obciążenia i napięcia zasilania w obwodzie pierwotnym nie występują zjawiska rezonansowe, gdy napięcie na transformatorze może gwałtownie wzrosnąć [3].

W przypadku zastosowania statecznika indukcyjnego takie zjawiska nie występują, ponieważ fazy napięcia są prawie takie same, ciepło wydziela się tylko na rezystancji czynnej uzwojenia statecznika, która jest kilkakrotnie mniejsza niż rezystancja równoważnego rezystora balastowego.

Wygodne jest stosowanie przekaźników elektromagnetycznych prądu stałego na napięcie robocze powyżej 20 V jako stateczników indukcyjnych, na przykład PCM, RES6, RES9, RES22 itp. Aby zmniejszyć ich wymiary, przekaźnik można zdemontować i tylko cewkę z można zastosować obwód magnetyczny. Aby wyeliminować drgania, zworę przekaźnika należy zamocować w stanie dokręconym przez zgięcie lub za pomocą zaostrzonej zapałki i kleju. Przy doborze przekaźnika należy wziąć pod uwagę maksymalny prąd w obwodzie pierwotnym transformatora, który nie może przekroczyć znamionowego prądu pracy przekaźnika.

Krzywa 4 na ryc. 1 przedstawia zmianę prądu biegu jałowego transformatora (zależność 1 na rys. 1) ze statecznikiem indukcyjnym (przekaźnik PCM-2 dla napięcia 24 V z rezystancją uzwojenia 750 omów, znamionowym prądem roboczym 35 mama). na ryc. 2 przedstawia charakterystykę obciążenia tego samego transformatora (napięcie na wyjściu prostownika z filtrem): krzywa 1 - bez statecznika; 2 - ze statecznikiem indukcyjnym (przekaźnik PCM-2); 3 - z równoważnym (dla prądu obciążenia 20 mA) statecznikiem rezystancyjnym - rezystorem o rezystancji 3 kOhm i mocy 4 W.

Zmniejszenie nagrzewania się transformatorów zasilaczy małej mocy

Duża obciążalność transformatora ze statecznikiem indukcyjnym w porównaniu z równorzędnym statecznikiem rezystancyjnym wynika najwyraźniej ze spadku indukcyjności statecznika na skutek nasycenia obwodu magnetycznego wraz ze wzrostem przepływającego prądu. Uwidacznia się to charakterystyczną zmianą krzywej zależności 2 w stosunku do wykresów 1 i 3 przy prądzie obciążenia 150...200 mA.

literatura

Biryukov S. Karty sieciowe. - Radio, 1998, nr 6, s. 66, 67.
Biryukov S. Podłączanie małych zdalnych zasilaczy 120 V do sieci 220 V. - Radio, 1998, nr 7, s. 49, 54.
Sadovskov B. Bloki transformatorów z kondensatorem balastowym. - Radio, 2000, nr 1, s. 40, 41.

Autor: V. Andreev, Togliatti, region Samara.

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

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

Telewizor bez przewodów 17.01.2012

Chińska firma „Haier” zaczęła produkować telewizor bez przewodów. System jednak nie został wymyślony w Chinach, ale w USA.

Płaski ekran montowany jest w dowolnym miejscu lub zawieszany na ścianie, a prąd i obraz są do niego doprowadzane przez dwie cewki indukcyjne z oddzielnej obudowy z całą elektroniką, podłączonej do anteny i sieci i stojącej jeden lub dwa metry od ekranu, na przykład pod stołem.

Wymiary i inne cechy cewek w ekranie i oddzielnym odbiorniku telewizyjnym dobierane są tak, aby wchodziły w rezonans ze sobą. Sprawność przesyłu energii elektrycznej z odległości jednego metra wynosi 95%.

Sprzedaż w Europie ma rozpocząć się w 2012 roku, ale nie jest jeszcze jasne, jak bardzo kupujący będą zadowoleni z posiadania dwóch oddzielnych jednostek zamiast dość kompaktowego konwencjonalnego telewizora z płaskim ekranem LCD.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ prześwietlenie ciężarówki

▪ Wyłącznik śmierci do laptopów

▪ 13-calowy Chromebook Toshiba

▪ Perowskit poprawia wydajność krzemowych ogniw słonecznych

▪ Materiały ziem rzadkich ze ścieków

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Syntezatory częstotliwości. Wybór artykułu

▪ artykuł Naucz się panować nad sobą. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie i jak pojawiły się croissanty? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Parnolistny zwyczajny. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Elektryczny jeż. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Odrzutowiec rządzi. eksperyment fizyczny

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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