Випрямлячі, блоки живлення
1. Однофазний випрямляч
Для живлення електронних приладів із використанням постійного напруження, що складаються з трансформатора, випрямляча і фільтра. Трансформатор знижує або підвищує мережеве напруга, випрямляч перетворює його в однополярної пульсує напруга, а фільтр згладжує пульсації.
Однополуперіодний і двонапівперіодний випрямлячі
Мал. 1. Однополуперіодний і двонапівперіодний випрямлячі.
Основним елементом випрямляча є напівпровідниковий діод. Він добре пропускає струм в прямому напрямі (від анода до катода) і практично не пропускає в зворотному. При послідовному включенні діода і навантаження (рис. 1.1) по ланцюгу тече пульсуючий струм, частота пульсацій дорівнює частоті змінної напруги f = 50 Гц. Так як струм через навантаження тече протягом одного напівперіоду, випрямляч називається однополуперіодним. На рис. 1.2 представлена бруківка схема, яка здійснює двохнапівперіодне випрямлення. Постійна складова випрямленої напруги в два рази більше, ніж в попередньому випадку.
Для згладжування пульсацій випрямленої напруги використовують згладжують фільтри. Індуктивний фільтр складається з котушки індуктивності L, яку з'єднують послідовно з навантаженням R. Котушка індуктивності добре пропускає постійну складову струму і має великий опір змінної складової. Ємнісний фільтр являє собою конденсатор С, підключений паралельно навантаженні R. Конденсатор не пропускає постійну складову струму, але добре пропускає змінну складову. П - подібний фільтр (рис. 1.3) складається з двох конденсаторів і однієї котушки індуктивності.
Мал. 2. Зовнішній вигляд випрямляча.
На рис. 2 наведено зовнішній вигляд блоку живлення, що складається з понижуючого трансформатора і двухполуперіодного випрямляча на діодах Д242А. Паралельно навантаженні включений конденсатор ємністю 200 мкФ на 25 В. Трансформатор знижує змінну напругу від 220 до 12 В; його потужність 0,16 кВА.
2. Стабілізований джерело живлення
Для підключення цифрових мікросхем необхідно однополярної харчування + 5 В. Робота з операційними підсилювачами вимагає двополярного харчування, тобто джерело повинен мати три дроти: + U, загальний і - U, де U дорівнює 5 - 15 В. Для отримання цих напруг може бути використаний стабілізований джерело живлення.
Мал. 3. Стабілізований джерело живлення на 5 В.
У блоці живлення використовується трансформатор від старого магнітофона або радіо. Треба подати на первинну обмотку 220 В, за допомогою вольтметра виміряти напруги на вторинних обмотках і знайти обмотку на кінцях якої 8 - 12 В. Замість діодного моста, розглянутого вище, можна використовувати діодні збірку КЦ405А. Конденсатори С1 і С2 згладжують пульсації, вони повинні бути розраховані на 16 В. Транзистор працює як емітерний повторювач. Резистор R1 і стабілітрон VD2 утворюють дільник напруги.
Опір резистора R1 підбирають так, щоб напруга на стабілітроні VD2 при зміні напруги живлення залишалося незмінним і становило близько 5 В.
Для виготовлення джерела виробляє двуполярное харчування +15 В, загальний і -15 В потрібно трансформатор з двома однаковими вторинними обмотками. При подачі на первинну обмотку напруги 220 В, на кінцях вторинних обмоток повинно бути 18 - 25 В. Замість стабілітрона 2С156А слід використовувати інший стабілітрон, розрахований на напругу стабілізації 15 В. В принципі замість стабілітрона VD2 можна поставити резистор, підібравши його опір так, щоб транзистор був напіввідкритий, проте в цьому випадку напруга на виході не буде стабілізованою. Якщо використовувати змінний резистор на 1 ком, то це дозволить здійснювати регулювання вихідної напруги.
3. Дослідження стабілізатора напруги
Для отримання стабілізованої напруги може використовуватися спеціальна мікросхема - стабілізатор напруги. Щоб дослідити його роботу візьмемо стабілізатор PJ7805 (наприклад, Випаяв з блоку живлення старого комп'ютера) і зберемо схему, зображену на рис.
4.1. Маркування стабілізатора можна знайти в Інтернеті: 1 -вхід, 2 - загальний, 3 - вихід (рис. 4.1). При подачі вхідної напруги 10 - 12 В, напруга на виході схеми складає 5 В. Якщо зменшувати опір навантаження, в широких межах змінювати вхідна напруга (за допомогою R1), то показання вольтметра на виході ланцюга залишається постійним. У дослідах слід використовувати трансформатор і випрямляч, розраховані на струм 0,5 - 1 А.
Мал. 4. Включення стабілізатора напруги.
На рис. 4.2 представлена схема включення регульованого стабілізатора КР142ЕН12А. Мікросхема має іншу маркування: 1 - регулювання, 2 - вихід, 3 - вхід. Стабілізатор витримує струм 1,5 А, при вхідній напрузі 40 В вихідна напруга може змінюватися від 1,2 до 37 В. Регулювання здійснюється зміною потенціалу виведення 1 за допомогою змінного резистора R2. Резистор R1 дозволяє змінювати вхідний напруга, при цьому напруга на виході залишається постійним.
4. Двуполярность джерело живлення
Для харчування схем, що містять операційні підсилювачі буде потрібно стабілізований джерело, що видає двополярної напруги +5 В, загальний, -5 В. Він може бути зібраний по схемі, наведеній на рис. 5. Трансформатор Т1 понижуючий, має дві однакові вторинні обмотки, при включенні напруга на кожній з них 9 В. Випрямлення здійснюється за допомогою діодних мостів КЦ405А. Для стабілізації використовується мікросхема КРЕН5А. Конденсатори Cl - С4 необхідні для згладжування пульсацій.
Рис.5 Двуполярность джерело живлення.
завантажити | Download. Початківцю радіоаматорові про випрямлячах і блоках харчування