Контакты 244851268 Телефон 8(067)6446674
Логин: Пароль: Код проверки: captcha >>Забыли пароль?

Поиск

>>Расширенный

Категории

Новости

Вы здесь: Начало > Новости

Бестрансформаторним блок живлення

  1. Загальний пристрій і принцип дії
  2. Основні робочі схеми
  3. Розрахунки основних параметрів

У кожній сучасній квартирі є велика кількість всіляких гаджетів, які потребують постійного електричного живлення. В основному вони працюють від різних батарейок, з відносно коротким терміном служби. Багато господарів намагаються підключати ці пристрої через звичайні мережеві блоки живлення на 12 В, але в більшості випадків це не дуже зручно. Основна причина полягає в великих розмірах і вазі понижуючих трансформаторів, які вимагають собі окремого місця. Вийти з ситуації допоможе безтрансформаторний блок живлення, виготовлений на основі гасить конденсатора.

Основною умовою його нормальної роботи є правильне виконання всіх необхідних розрахунків. У цьому випадку даний пристрій забезпечить надійне функціонування апаратури в повному автономному режимі.

Загальний пристрій і принцип дії

Представлена ​​схема відрізняється простотою, надійністю та ефективністю. Вона може бути виготовлена ​​не тільки методом навісного монтажу, а й у вигляді друкованої плати. Дана схема на дванадцять вольт є робочою, потрібно лише заздалегідь розрахувати параметри баластового гасить конденсатора і підібрати потрібне значення струму для конкретного пристрою. Практично можна зробити 5,5-вольта блок з можливістю збільшення напруги до 25 В.

Основою пристрою служить баластовий конденсатор, що гасить напруга в електромережі. Після цього струм потрапляє в доданий випрямляч, а другий конденсатор виконує функцію фільтру. Іноді виникає необхідність швидко розрядити обидва конденсатора. З цією метою в схемі передбачені резистори R1 і R2. Ще один резистор R3 використовується в якості обмежувача струму при включенні навантаження.

Розрахунок баластного конденсатора виконується до збірки схеми. Для цього використовується проста формула З = 3200хI / Uc, в якій I є струмом навантаження (А), Uc - мережевим напругою, С - ємністю конденсатора (МкФ). Найчастіше такі розрахунки використовуються для світлодіодів.

Як приклад можна взяти будь-який прилад зі струмом 150 мА. Це може бути звичайна світлодіодна лампа. Напруга буде 230 В. Таким чином, 3200 х 0,15 / 230 = 2,08 мкФ. Номінал конденсатора вибирається найближче до розрахункового, тобто, його ємність складе 2,2 мкФ, а розрахункове напруження - 400 В.

Такий найпростіший безтрансформаторний блок не має гальванічної розв'язки з мережею живлення. У зв'язку з цим повинна бути забезпечена надійна ізоляція всіх з'єднань, а сам пристрій - поміщено в корпус з діелектричного матеріалу.

Основні робочі схеми

У більшості випадків використовуються дві схеми джерел БП. Як правило, кожен з них являє собою безтрансформаторний блок живлення з гасить конденсатором, який є основним елементом даних приладів. Теоретично вважається, що в ланцюгах змінного струму ці пристрої взагалі не споживають потужності. Однак в реальності в конденсаторах виникають певні втрати, що призводить до виділення деякої кількості тепла.

Тому все конденсатори піддаються попередній перевірці на можливість використання його в блоці живлення. Для цього їх підключають до електричної мережі і відстежують коливання температури через деякий проміжок часу. Якщо конденсатор помітно розігрівається, то його не можна використовувати в якості конструктивного елемента. Допускається лише незначний нагрів, нездатний вплинути на загальну працездатність пристрою.

1. 1

Представлені на малюнках джерела живлення мають конденсаторний дільник. На малюнку 1 представлений дільник загального призначення на 5 В, розрахований на струмовий навантаження до 0,3 А. На малюнку 2 відображається схема джерела безперебійного живлення, який застосовується в електронно-механічних кварцових годиннику.

У першій схемі дільник напруги включає в себе паперовий конденсатор С1 і два оксидних конденсатора С2 і С3. Обидва останніх елемента становлять Неполярний плече, розташоване нижче С1. Його загальна ємність становить 100 мкФ. Складові частини діодного моста, розташовані зліва, виступають в якості поляризують діодів, призначених для оксидної пари С2 і С3. На схемі вказані номінали елементів, відповідно до яких на виході струм короткого замикання буде дорівнює 600 мА, а напруга на конденсаторі С4 без навантаження - 27 вольт.

2. 2

Друга схема бестрансформаторного блоку живлення призначена для заміни батарейок (1,5 В), які використовуються в якості джерела живлення в електронно-механічному годиннику. Напруга, що виробляється блоком живлення, становить 1,4 В при середній струмового навантаження 1 мА. Напруга на конденсаторі С3 без навантаження не перевищує 12 В. Воно знімається з дільника, надходить на вузол з елементами VD1 і VD2, де і відбувається його випрямлення.

У кожному з цих варіантів рекомендується використовувати два додаткових резистора допоміжного призначення. Перший елемент з опором від 300 кОм до 1 МОм підключається паралельно з гасить конденсатором. За допомогою даного резистора прискорюється його розрядка, після того як пристрій відключено від мережі.

Інший резистор має опір від 10 до 50 Ом і вважається баластовим. Він підключається в розрив будь-якого мережевого проводу послідовно з гасить конденсатором. Даний резистор обмежує струм, що проходить через діодний міст при підключенні пристрою до мережі. Обидва резистора повинні мати потужність розсіювання не менше 0,5 Вт, що дозволяє запобігти ймовірним поверхневі пробої цих деталей дією високої напруги. Баластний резистор знижує навантаження на стабілітрон, але одночасно спостерігається зростання середньої потужності, споживаної самим блоком живлення.

Розрахунки основних параметрів

Для того щоб пристрій був працездатним і надійно функціонувало, необхідно виконати попередній розрахунок бестрансформаторного блоку живлення. З цією метою потрібно розрахувати основні параметри:

  • ємнісний опір . При включенні конденсатора в ланцюг змінного струму, він починає впливати на силу струму, що протікає по цьому ланцюзі, тобто на певному етапі він стає опором. Чим більше ємність конденсатора і частота змінного струму, тим менше величина ємнісного опору і навпаки. Для розрахунків використовується формула XC = 1 / (2πƒC), де ХС - ємнісний опір, f - частота, С - ємність. Прискорити розрахунки і отримати точні дані допоможе онлайн-калькулятор, в який досить лише ввести вихідні дані.
  • Опір навантаження (Rн). Його розрахунок дозволяє з'ясувати, до якого значення Rн може бути зменшено, щоб Напруга навантаження стало рівним напрузі стабілізації. Коли необхідно виготовити блок живлення своїми руками, рекомендується скористатися довідковою таблицею, оскільки формули занадто складні і не дають точних результатів.
  • Напруга гасить конденсатора. Цей показник зазвичай становить не менше 400 В, при мережевій напрузі 220 вольт. У деяких випадках використовується більш потужний елемент, з номінальною напругою 500 або 600 В. Для бестрансформаторних блоків підходять не всі типи конденсаторів. Наприклад, пристрої МБПО, МБГП, МБМ, МБГЦ-1 і МБГЦ-2 не можуть працювати в ланцюгах змінного струму, в яких амплітудне значення напруги понад 150 В.