ΒΑΣΙΚΟΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΡΟΦΟΔΟΣΙΑΣ

Υπάρχει το παλιό ρητό: «Μπορείς να δώσεις σε έναν άνθρωπο ένα ψάρι και θα φάει για μια μέρα ή μπορείς να μάθεις έναν άνθρωπο να ψαρεύει και θα τρώει για πάντα». Υπάρχουν πολλά άρθρα που δίνουν στον αναγνώστη ένα συγκεκριμένο σχέδιο για την κατασκευή ενός τροφοδοτικού και δεν υπάρχει τίποτα κακό με αυτά τα σχέδια βιβλίων μαγειρικής. Συχνά έχουν πολύ καλές επιδόσεις. Ωστόσο, δεν διδάσκουν στους αναγνώστες πώς να σχεδιάζουν μόνοι τους ένα τροφοδοτικό. Αυτό το άρθρο δύο μερών θα ξεκινήσει από την αρχή και θα εξηγήσει κάθε βήμα που είναι απαραίτητο για την κατασκευή ενός βασικού αναλογικού τροφοδοτικού. Ο σχεδιασμός θα επικεντρωθεί στον πανταχού παρόν ρυθμιστή τριών ακροδεκτών και θα περιλαμβάνει μια σειρά από βελτιώσεις στη βασική σχεδίαση.

Είναι πάντα σημαντικό να θυμάστε ότι το τροφοδοτικό — είτε για ένα συγκεκριμένο προϊόν είτε ως γενικό εξοπλισμό δοκιμής — έχει τη δυνατότητα να προκαλέσει ηλεκτροπληξία στον χρήστη, να προκαλέσει πυρκαγιά ή να καταστρέψει τη συσκευή που τροφοδοτεί. Προφανώς, αυτά δεν είναι καλά πράγματα. Για αυτόν τον λόγο, είναι κρίσιμο να προσεγγίσετε αυτό το σχέδιο συντηρητικά. Παρέχετε άφθονο περιθώριο για εξαρτήματα. Ένα καλοσχεδιασμένο τροφοδοτικό είναι αυτό που δεν γίνεται ποτέ αντιληπτό.

ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΙΣΧΥΟΣ ΕΙΣΟΔΟΥ

Το Σχήμα 1 δείχνει τον βασικό σχεδιασμό για ένα τυπικό αναλογικό τροφοδοτικό. Αποτελείται από τρία κύρια στοιχεία: μετατροπή ισχύος εισόδου και ρύθμιση. διόρθωση και φιλτράρισμα· και ρύθμιση. Η μετατροπή ισχύος εισόδου είναι συνήθως ένας μετασχηματιστής ισχύος και είναι η μόνη μέθοδος που εξετάζεται εδώ. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά σημεία που είναι σημαντικό να αναφέρουμε.

ΕΙΚΟΝΑ 1. Ένα βασικό αναλογικό τροφοδοτικό αποτελείται από τρία μέρη. Τα δύο πρώτα συζητούνται σε αυτό το άρθρο και το τελευταίο στην επόμενη δόση.

---

Το πρώτο είναι ότι τα 117 VAC (Volts Alternating Current) είναι πραγματικά μια μέτρηση RMS (Root Mean Square). (Σημειώστε ότι έχω δει συνηθισμένη οικιακή ισχύ να προσδιορίζεται οπουδήποτε από 110 VAC έως 125 VAC. Μόλις μέτρησα τη δική μου και βρήκα ότι είναι ακριβώς 120.0 VAC.) Μια μέτρηση RMS ενός ημιτονοειδούς κύματος είναι πολύ χαμηλότερη από την πραγματική τάση αιχμής και αντιπροσωπεύει την ισοδύναμη τάση συνεχούς ρεύματος (Συνεχές Ρεύμα) που απαιτείται για την παροχή της ίδιας ισχύος.

Η μετατροπή RMS ποικίλλει ανάλογα με το σχήμα του κύματος. για ένα ημιτονοειδές κύμα, η τιμή είναι 1.414. Αυτό σημαίνει ότι η απόκλιση γύρω από το μηδέν είναι στην πραγματικότητα 169.7 βολτ (για την ισχύ μου στα 120 VAC). Η ισχύς κυμαίνεται από -169.7 βολτ σε +169.7 βολτ σε κάθε κύκλο. Επομένως, η τάση κορυφής σε κορυφή είναι στην πραγματικότητα 339.4 βολτ!

Αυτή η τάση γίνεται ιδιαίτερα σημαντική όταν προσθέτουμε πυκνωτές παράκαμψης στις κύριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας για την καταστολή του θορύβου από την είσοδο ή την έξοδο από την παροχή ρεύματος (μια συνηθισμένη κατάσταση). Εάν πιστεύετε ότι η πραγματική τάση είναι 120 βολτ, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πυκνωτές 150 βολτ. Όπως μπορείτε να δείτε, αυτό δεν είναι σωστό. Η απόλυτη ελάχιστη ασφαλής τάση λειτουργίας για τους πυκνωτές σας είναι 200 ​​βολτ (250 βολτ είναι καλύτερα). Μην ξεχνάτε ότι αν περιμένετε να δείτε θόρυβο/ακίδες στη γραμμή, πρέπει να προσθέσετε αυτόν τον θόρυβο/την τάση αιχμής στην τάση αιχμής.

Η συχνότητα εισόδου είναι παγκοσμίως 60 Hz στις ΗΠΑ. Στην Ευρώπη, τα 50 Hz είναι κοινά. Οι μετασχηματιστές με ονομαστική συχνότητα 60 Hz θα έχουν γενικά καλή απόδοση στα 50 Hz και αντίστροφα. Επιπλέον, η σταθερότητα συχνότητας της γραμμής ισχύος είναι συνήθως εξαιρετική και σπάνια λαμβάνεται υπόψη. Περιστασιακά, μπορεί να βρείτε διαθέσιμους μετασχηματιστές 400 Hz. Αυτές είναι συνήθως στρατιωτικές ή αεροναυτικές συσκευές και γενικά δεν είναι κατάλληλες για χρήση σε ισχύ 50/60 Hz (ή το αντίστροφο).

Η έξοδος του μετασχηματιστή προσδιορίζεται επίσης ως τάση RMS. Επιπλέον, η καθορισμένη τάση είναι η ελάχιστη αναμενόμενη τάση υπό πλήρες φορτίο. Συχνά υπάρχει περίπου 10% αύξηση στην ονομαστική απόδοση χωρίς φορτίο. (Ο μετασχηματιστής μου 25.2 βολτ/δύο αμπέρ μετρά 28.6 βολτ χωρίς φορτίο.) Αυτό σημαίνει ότι η πραγματική τάση εξόδου χωρίς φορτίο/αιχμή για τον μετασχηματιστή 25.2 βολτ είναι 40.4 βολτ! Όπως μπορείτε να δείτε, είναι πάντα σημαντικό να θυμάστε ότι οι ονομαστικές τάσεις RMS για εναλλασσόμενο ρεύμα είναι σημαντικά μικρότερες από τις πραγματικές τάσεις αιχμής.

Το Σχήμα 2 παρέχει μια τυπική σχεδίαση μετατροπής και ρύθμισης ισχύος εισόδου. Προτιμώ να χρησιμοποιώ διπολικό διακόπτη αν και δεν είναι απολύτως απαραίτητο. Προστατεύει από κακώς καλωδιωμένες ηλεκτρικές πρίζες (κάτι που είναι σπάνιο σήμερα) ή κακώς καλωδιωμένα καλώδια ρεύματος στο ίδιο το τροφοδοτικό (πολύ πιο συνηθισμένο). Είναι ζωτικής σημασίας όταν ο διακόπτης λειτουργίας είναι απενεργοποιημένος, το ζεστό καλώδιο να αποσυνδέεται από την παροχή ρεύματος.

ΣΧΗΜΑ 2. Η ρύθμιση εισόδου είναι αρκετά βασική, αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι η τάση RMS δεν είναι ίδια με την τάση αιχμής. Η μέγιστη τάση των 120 VAC RMS είναι περίπου 170 βολτ.

---

Η ασφάλεια (ή ο διακόπτης κυκλώματος) είναι απαραίτητη. Ο κύριος σκοπός του είναι να αποτρέψει τις πυρκαγιές γιατί χωρίς αυτό, ένα βραχυκύκλωμα μετασχηματιστή ή πρωτεύοντος κυκλώματος θα επιτρέψει τη ροή μαζικών ρευμάτων προκαλώντας τα μεταλλικά μέρη να ζεσταθούν κόκκινο ή ακόμα και λευκό. Συνήθως είναι ένας τύπος αργής ροής με ονομαστική τάση 250 βολτ. Η τρέχουσα βαθμολογία θα πρέπει να είναι περίπου διπλάσια από αυτή που μπορεί να αναμένει να τραβήξει ο μετασχηματιστής.

Για παράδειγμα, ο μετασχηματιστής δύο αμπέρ 25.2 βολτ που αναφέρθηκε παραπάνω θα αντλήσει περίπου 0.42 αμπέρ πρωτεύοντος ρεύματος (25.2 βολτ/120 βολτ x δύο αμπέρ). Άρα, μια ασφάλεια ενός amp είναι λογική. Μια ασφάλεια στο δευτερεύον θα συζητηθεί στο επόμενο άρθρο.

Οι πυκνωτές bypass βοηθούν στο φιλτράρισμα του θορύβου και είναι προαιρετικοί. Δεδομένου ότι η τάση αιχμής είναι περίπου 170 βολτ, η ονομαστική τάση 250 βολτ είναι καλύτερη από μια οριακή τιμή 200 βολτ. Μπορεί να θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα "φίλτρο εισόδου ισχύος". Υπάρχουν πολλοί τύποι αυτών των μονάδων. Ορισμένα περιέχουν μια τυπική υποδοχή τροφοδοσίας, διακόπτη, βάση ασφαλειών και φίλτρο σε μια μικρή συσκευασία. Άλλοι μπορεί να έχουν μόνο μερικά από αυτά τα εξαρτήματα. Συνήθως, αυτά με τα πάντα είναι αρκετά ακριβά, αλλά οι πλεονάζουσες μονάδες μπορούν συνήθως να βρεθούν σε πολύ λογικές τιμές.

Είναι σημαντικό να μπορείτε να προσδιορίσετε εάν το πρωτεύον κύκλωμα τροφοδοτείται, επομένως χρησιμοποιείται ένα πιλοτικό φως. Εμφανίζονται δύο τυπικά κυκλώματα. Η λάμπα νέον χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες. Είναι απλό και φθηνό. Έχει τα μειονεκτήματα ότι είναι κάπως εύθραυστο (είναι κατασκευασμένο από γυαλί). μπορεί να τρεμοπαίζει εάν η αντίσταση είναι πολύ μεγάλη. και μπορεί πραγματικά να δημιουργήσει κάποιο ηλεκτρικό θόρυβο (λόγω της ξαφνικής ιοντικής διάσπασης του αερίου νέον).

Το κύκλωμα LED απαιτεί επίσης μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος. Στα 10,000 hms, παρέχεται ρεύμα περίπου 12 mA. Τα περισσότερα LED ονομάζονται για μέγιστο ρεύμα 20 mA, επομένως τα 12 mA είναι λογικά. (Οι λυχνίες LED υψηλής απόδοσης μπορεί να λειτουργούν ικανοποιητικά μόνο με 1 ή 2 mA, επομένως η αντίσταση μπορεί να αυξηθεί όπως απαιτείται.)

Σημειώστε ότι τα LED έχουν πολύ κακές τάσεις αντίστροφης διάσπασης (συνήθως 10 έως 20 βολτ). Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητη μια δεύτερη δίοδος. Αυτό πρέπει να μπορεί να λειτουργεί με τουλάχιστον 170 βολτ PIV (Αντίστροφη τάση αιχμής). Το τυπικό 1N4003 βαθμολογείται με 200 PIV που δεν παρέχει μεγάλο περιθώριο. Το 1N4004 βαθμολογείται με 400 PIV και κοστίζει ίσως μια δεκάρα παραπάνω. Τοποθετώντας το σε σειρά με το LED, το συνολικό PIV είναι 400 συν το LED PIV.

ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΚΑΙ ΦΙΛΤΡΑΡΙΣΜΑ

Τα σχήματα 3, 4 και 5 δείχνουν τα πιο τυπικά κυκλώματα ανόρθωσης με την κυματομορφή εξόδου που εμφανίζεται παραπάνω. (Ο πυκνωτής του φίλτρου δεν εμφανίζεται γιατί προσθέτοντάς τον, η κυματομορφή αλλάζει σε κάτι σαν τάση DC.) Είναι χρήσιμο να εξετάσετε αυτά τα τρία βασικά κυκλώματα για να εντοπίσετε τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία τους.

Το σχήμα 3 δείχνει τον βασικό ανορθωτή μισού κύματος. Το μόνο εξαργυρωτικό χαρακτηριστικό αυτού είναι ότι είναι πολύ απλό, χρησιμοποιώντας μόνο έναν ανορθωτή. Το κακό χαρακτηριστικό είναι ότι χρησιμοποιεί μόνο το ήμισυ του κύκλου ισχύος κάνοντας τη θεωρητική απόδοση του κυκλώματος μικρότερη από 50% μόλις ξεκινήσει. Συχνά, τα τροφοδοτικά ανορθωτών μισού κύματος είναι μόνο 30% αποδοτικά. Δεδομένου ότι οι μετασχηματιστές είναι ακριβά αντικείμενα, αυτή η αναποτελεσματικότητα είναι πολύ δαπανηρή. Δεύτερον, το σχήμα του κύματος είναι πολύ δύσκολο να φιλτραριστεί. Τις μισές φορές δεν υπάρχει καθόλου ρεύμα από τον μετασχηματιστή. Η εξομάλυνση της εξόδου απαιτεί πολύ υψηλές τιμές χωρητικότητας. Σπάνια χρησιμοποιείται για αναλογικό τροφοδοτικό.

ΕΙΚΟΝΑ 3. Το κύκλωμα ανορθωτή μισού κύματος είναι απλό, αλλά παράγει μια κακή κυματομορφή εξόδου που είναι πολύ δύσκολο να φιλτράρεται. Επιπλέον, το ήμισυ της ισχύος του μετασχηματιστή σπαταλιέται. (Σημειώστε ότι οι πυκνωτές φιλτραρίσματος παραλείπονται για λόγους σαφήνειας επειδή αλλάζουν την κυματομορφή.)

---

Ένα ενδιαφέρον και σημαντικό πράγμα συμβαίνει όταν ένας πυκνωτής φίλτρου προστίθεται σε ένα κύκλωμα ανορθωτή μισού κύματος. Το διαφορικό τάσης χωρίς φορτίο διπλασιάζεται. Αυτό συμβαίνει επειδή ο πυκνωτής αποθηκεύει ενέργεια από το πρώτο μισό (θετικό μέρος) του κύκλου. Όταν συμβεί το δεύτερο μισό, ο πυκνωτής συγκρατεί τη θετική τάση κορυφής και η αρνητική τάση κορυφής εφαρμόζεται στον άλλο ακροδέκτη, προκαλώντας την ορατή μιας πλήρους τάσης κορυφής σε κορυφή από τον πυκνωτή και μέσω αυτού, τη δίοδο. Έτσι, για έναν μετασχηματιστή 25.2 volt παραπάνω, η πραγματική μέγιστη τάση που φαίνεται από αυτά τα εξαρτήματα μπορεί να είναι πάνω από 80 volt!

Το σχήμα 4 (κύκλωμα κορυφής) είναι ένα παράδειγμα τυπικού κυκλώματος ανορθωτή πλήρους κύματος/κεντρικής βρύσης. Όταν χρησιμοποιείται, στις περισσότερες περιπτώσεις, μάλλον δεν θα έπρεπε. Παρέχει μια ωραία έξοδο που διορθώνεται πλήρως. Αυτό κάνει το φιλτράρισμα σχετικά εύκολο. Χρησιμοποιεί μόνο δύο ανορθωτές, επομένως είναι αρκετά φθηνό. Ωστόσο, δεν είναι πιο αποτελεσματικό από το κύκλωμα μισού κύματος που παρουσιάστηκε παραπάνω.

ΕΙΚΟΝΑ 4. Η σχεδίαση πλήρους κύματος (πάνω) παράγει μια ωραία έξοδο. Σχεδιάζοντας ξανά το κύκλωμα (κάτω), μπορεί να φανεί ότι στην πραγματικότητα είναι μόνο δύο ανορθωτές μισού κύματος συνδεδεμένοι μεταξύ τους. Και πάλι, η μισή ισχύς του μετασχηματιστή χάνεται.

---

Αυτό μπορεί να φανεί επανασχεδιάζοντας το κύκλωμα με δύο μετασχηματιστές (Εικόνα 4 κάτω). Όταν γίνει αυτό, γίνεται σαφές ότι το πλήρες κύμα είναι στην πραγματικότητα μόνο δύο κυκλώματα μισού κύματος συνδεδεμένα μεταξύ τους. Το μισό από κάθε κύκλο ισχύος μετασχηματιστή δεν χρησιμοποιείται. Έτσι, η μέγιστη θεωρητική απόδοση είναι 50% με την πραγματική απόδοση γύρω στο 30%.

Το PIV του κυκλώματος είναι το μισό του κυκλώματος μισού κύματος επειδή η τάση εισόδου στις διόδους είναι το μισό της εξόδου του μετασχηματιστή. Η κεντρική βρύση παρέχει τη μισή τάση στα δύο άκρα των περιελίξεων του μετασχηματιστή. Έτσι, για το παράδειγμα του μετασχηματιστή 25.2 volt, το PIV είναι 35.6 βολτ συν την αύξηση χωρίς φορτίο που είναι περίπου 10% περισσότερο.

Το Σχήμα 5 παρουσιάζει το κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας που θα πρέπει γενικά να είναι η πρώτη επιλογή. Η έξοδος είναι πλήρως διορθωμένη, επομένως το φιλτράρισμα είναι αρκετά εύκολο. Το πιο σημαντικό, ωστόσο, είναι ότι χρησιμοποιεί και τα δύο μισά του κύκλου ισχύος. Αυτός είναι ο πιο αποτελεσματικός σχεδιασμός και αξιοποιεί στο έπακρο τον ακριβό μετασχηματιστή. Η προσθήκη δύο διόδων είναι πολύ λιγότερο δαπανηρή από τον διπλασιασμό της ισχύος του μετασχηματιστή (μετρούμενη σε "Volt-Amps" ή VA).

ΣΧΗΜΑ 5. Η προσέγγιση ανορθωτή γέφυρας (πάνω) παρέχει πλήρη χρήση της ισχύος του μετασχηματιστή και με ανόρθωση πλήρους κύματος. Επιπλέον, αλλάζοντας την αναφορά γείωσης (κάτω), μπορεί να επιτευχθεί τροφοδοσία διπλής τάσης.

---

Το μόνο μειονέκτημα αυτού του σχεδιασμού είναι ότι η ισχύς πρέπει να διέρχεται από δύο διόδους με προκύπτουσα πτώση τάσης 1.4 βολτ αντί για 0.7 βολτ για τα άλλα σχέδια. Γενικά, αυτό αφορά μόνο τα τροφοδοτικά χαμηλής τάσης όπου τα επιπλέον 0.7 βολτ αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό κλάσμα της εξόδου. (Σε τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται συνήθως τροφοδοτικό μεταγωγής αντί για οποιοδήποτε από τα παραπάνω κυκλώματα.)

Δεδομένου ότι χρησιμοποιούνται δύο δίοδοι για κάθε μισό κύκλο, μόνο η μισή τάση του μετασχηματιστή φαίνεται από την καθεμία. Αυτό καθιστά το PIV ίσο με την τάση εισόδου κορυφής ή 1.414 φορές την τάση του μετασχηματιστή, η οποία είναι ίδια με το κύκλωμα πλήρους κύματος παραπάνω.

Ένα πολύ ωραίο χαρακτηριστικό του ανορθωτή γέφυρας είναι ότι η αναφορά γείωσης μπορεί να αλλάξει για να δημιουργήσει μια θετική και αρνητική τάση εξόδου. Αυτό φαίνεται στο κάτω μέρος του Σχήματος 5.

Φιλτράρισμα

Σχεδόν όλο το φιλτράρισμα για ένα αναλογικό τροφοδοτικό προέρχεται από έναν πυκνωτή φίλτρου. Είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί ένας επαγωγέας σε σειρά με την έξοδο, αλλά στα 60 Hz, αυτοί οι επαγωγείς πρέπει να είναι αρκετά μεγάλοι και ακριβοί. Περιστασιακά, χρησιμοποιούνται για τροφοδοτικά υψηλής τάσης όπου οι κατάλληλοι πυκνωτές είναι ακριβοί.

Ο τύπος για τον υπολογισμό του πυκνωτή φίλτρου (C) είναι αρκετά απλός, αλλά πρέπει να γνωρίζετε την αποδεκτή τάση κυματισμού κορυφής σε κορυφή (V), το χρόνο μισού κύκλου (T) και το ρεύμα που αντλείται (I). Ο τύπος είναι C=I*T/V, όπου το C είναι σε microfarads, I είναι σε milliamps, T είναι σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και V είναι σε βολτ. Ο χρόνος μισού κύκλου για 60 Hz είναι 8.3 χιλιοστά του δευτερολέπτου (αναφορά: 1997 Radio Amateur's Handbook).

Είναι σαφές από τον τύπο ότι οι απαιτήσεις φιλτραρίσματος αυξάνονται για τροφοδοτικά υψηλού ρεύματος ή/και χαμηλού κυματισμού, αλλά αυτό είναι απλώς κοινή λογική. Ένα εύκολο στην απομνημόνευση παράδειγμα είναι ότι 3,000 μικροφαράντ ανά αμπέρ ρεύματος θα παρέχουν περίπου τρία βολτ κυματισμού. Μπορείτε να δουλέψετε διάφορες αναλογίες από αυτό το παράδειγμα για να παρέχετε λογικές εκτιμήσεις σχετικά με το τι χρειάζεστε αρκετά γρήγορα.

Ένα σημαντικό στοιχείο είναι η αύξηση του ρεύματος κατά την ενεργοποίηση. Οι πυκνωτές φίλτρου λειτουργούν ως νεκρά σορτς μέχρι να φορτιστούν. Όσο μεγαλύτεροι είναι οι πυκνωτές, τόσο μεγαλύτερο θα είναι αυτό το κύμα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο μετασχηματιστής, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η υπέρταση. Για τα περισσότερα αναλογικά τροφοδοτικά χαμηλής τάσης (<50 βολτ), η αντίσταση περιέλιξης του μετασχηματιστή βοηθά κάπως. Ο μετασχηματιστής 25.2 volt/δύο amp έχει μετρημένη δευτερεύουσα αντίσταση 0.6 ohms. Αυτό περιορίζει τη μέγιστη εισροή στα 42 αμπέρ. Επιπλέον, η αυτεπαγωγή του μετασχηματιστή μειώνει κάπως αυτό. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει μια μεγάλη δυνητική αύξηση του ρεύματος κατά την ενεργοποίηση.

Τα καλά νέα είναι ότι οι σύγχρονοι ανορθωτές πυριτίου έχουν συχνά τεράστιες δυνατότητες υπέρτασης ρεύματος. Η τυπική οικογένεια διόδων 1N400x συνήθως καθορίζεται με ρεύμα υπέρτασης 30 αμπέρ. Με ένα κύκλωμα γέφυρας, υπάρχουν δύο δίοδοι που το μεταφέρουν, επομένως η χειρότερη περίπτωση είναι 21 αμπέρ η καθεμία, που είναι κάτω από την προδιαγραφή των 30 αμπέρ (υποθέτοντας ίσο μοίρασμα ρεύματος, κάτι που δεν συμβαίνει πάντα). Αυτό είναι ένα ακραίο παράδειγμα. Γενικά, χρησιμοποιείται ένας συντελεστής περίπου 10, αντί για 21.

Ωστόσο, αυτή η τρέχουσα άνοδος δεν είναι κάτι που πρέπει να αγνοηθεί. Το να ξοδέψετε μερικά σεντς παραπάνω για να χρησιμοποιήσετε μια γέφυρα τριών amp αντί για μια γέφυρα ενός amp μπορεί να είναι καλά ξοδευμένα χρήματα.

ΠΡΑΚΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Μπορούμε τώρα να χρησιμοποιήσουμε αυτούς τους κανόνες και τις αρχές και να αρχίσουμε να σχεδιάζουμε ένα βασικό τροφοδοτικό. Θα χρησιμοποιήσουμε τον μετασχηματιστή 25.2 volt ως τον πυρήνα του σχεδιασμού. Το Σχήμα 6 μπορεί να φανεί ως σύνθετο των προηγούμενων σχημάτων αλλά με προστιθέμενες πρακτικές τιμές μερών. Μια δεύτερη πιλοτική λυχνία στο δευτερεύον υποδεικνύει την κατάστασή της. Δείχνει επίσης εάν υπάρχει φόρτιση στον πυκνωτή. Με τόσο μεγάλη αξία, αυτό είναι ένα σημαντικό ζήτημα ασφάλειας. (Σημειώστε ότι επειδή πρόκειται για σήμα DC, δεν χρειάζεται η δίοδος αντίστροφης τάσης 1N4004.)

ΕΙΚΟΝΑ 6. Τελικός σχεδιασμός του τροφοδοτικού με πρακτικές προδιαγραφές εξαρτημάτων. Η ρύθμιση της ισχύος συζητείται στο επόμενο άρθρο.

---

Μπορεί να είναι φθηνότερο να χρησιμοποιείτε παράλληλα δύο μικρότερους πυκνωτές από έναν μεγάλο. Η τάση λειτουργίας για τον πυκνωτή πρέπει να είναι τουλάχιστον 63 βολτ. Τα 50 βολτ δεν είναι αρκετό περιθώριο για την κορυφή των 40 βολτ. Μια μονάδα 50 volt παρέχει μόνο 25% περιθώριο. Αυτό μπορεί να είναι καλό για μια μη κρίσιμη εφαρμογή, αλλά εάν ο πυκνωτής αποτύχει εδώ, τα αποτελέσματα μπορεί να είναι καταστροφικά. Ένας πυκνωτής 63 volt παρέχει περίπου 60% περιθώριο ενώ μια συσκευή 100 volt δίνει περιθώριο 150%. Για τα τροφοδοτικά, ένας γενικός εμπειρικός κανόνας είναι μεταξύ 50% και 100% περιθώριο για τους ανορθωτές και τους πυκνωτές. (Ο κυματισμός πρέπει να είναι περίπου δύο βολτ, όπως φαίνεται.)

Ο ανορθωτής γέφυρας πρέπει να είναι σε θέση να χειριστεί την υψηλή αρχική αύξηση του ρεύματος, επομένως αξίζει τον κόπο να ξοδέψετε ένα ή δύο επιπλέον δεκάρες για βελτιωμένη αξιοπιστία. Σημειώστε ότι η γέφυρα καθορίζεται από το τι μπορεί να τροφοδοτήσει ο μετασχηματιστής και όχι από το τι προδιαγράφεται τελικά η τροφοδοσία ρεύματος. Αυτό γίνεται σε περίπτωση που υπάρχει βραχυκύκλωμα εξόδου. Σε μια τέτοια περίπτωση, το πλήρες ρεύμα του μετασχηματιστή θα περάσει μέσα από τις διόδους. Θυμηθείτε, μια διακοπή παροχής ρεύματος είναι κακό. Έτσι, σχεδιάστε το ώστε να είναι στιβαρό.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Οι λεπτομέρειες είναι ένα σημαντικό στοιχείο για το σχεδιασμό ενός τροφοδοτικού. Η επισήμανση της διαφοράς μεταξύ της τάσης RMS και της τάσης αιχμής είναι κρίσιμη για τον προσδιορισμό των κατάλληλων τάσεων λειτουργίας για την τροφοδοσία. Επιπλέον, το αρχικό ρεύμα υπέρτασης είναι κάτι που δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Στο Μέρος 2, θα ολοκληρώσουμε αυτό το έργο προσθέτοντας έναν ρυθμιστή τριών ακροδεκτών. Θα σχεδιάσουμε μια τροφοδοσία ρεύματος γενικής χρήσης, περιορισμένου ρεύματος, ρυθμιζόμενης τάσης με απομακρυσμένη απενεργοποίηση. Επιπλέον, οι αρχές που χρησιμοποιούνται για αυτόν τον σχεδιασμό μπορούν να εφαρμοστούν σε οποιοδήποτε σχέδιο παροχής ρεύματος. 

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων