Bekalan kuasa untuk peranti elektronik - peranti dan prinsip pengendalian litar utama

Peranti elektronik boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: mudah alih dan pegun. Yang pertama menggunakan sumber kuasa utama yang dipanggil, - bateri galvanik atau akumulator yang mempunyai bekalan elektrik.

Ia segera mengimbas kembali telefon bimbit, kamera, kawalan jauh dan banyak peranti mudah alih yang lain. Dalam kes ini, bateri dan bateri yang boleh dicas semula berada di luar persaingan, kerana hanya ada apa-apa untuk menggantikannya. Satu-satunya kesulitan, kos mobiliti adalah bahawa tempoh peranti sedemikian adalah terhad oleh kapasiti bateri, dan, sebagai peraturan, adalah kecil. Pengecualian terhadap peraturan ini adalah, mungkin, jam tangan. Penggunaan tenaga mereka adalah sangat rendah, yang diperbadankan di peringkat reka bentuk, jadi jam boleh memancangkan satu bateri selama setahun, atau lebih.

Peranti pegun, sebagai peraturan, menerima makanan dari sumber sekunder. Sumber tenaga semacam itu sendiri tidak menghasilkan, tetapi hanya menukar arus elektrik dengan parameter yang diperlukan: dari voltan sesal 220V, bekalan tenaga menjana voltan berkurang yang diperlukan untuk peralatan semikonduktor kuasa. Bekalan kuasa sedemikian sering dipanggil rangkaian.

Bekalan Kuasa Berbahaya

Yang paling mudah ialah bekalan kuasa dengan kapasitor pelindapkejutan atau perintang. Blok yang sama digambarkan dalam majalah radio pada tahun sembilan puluhan abad yang lalu. Kecekapan bekalan kuasa tersebut sangat kecil tidak lebih daripada 20%, jadi ia digunakan untuk peranti kuasa yang kuasa tidak lebih daripada beberapa watt: anda boleh kuasa satu atau dua mikrosirkuit.

Kelemahan utama blok tersebut ialah mereka tidak terpencil dari rangkaian utama, hasilnya keseluruhan litar - pengguna juga berpotensi berbahaya. Menyentuh elemen litar sedemikian adalah benar-benar tidak diingini, malah berbahaya. Oleh itu, penubuhan struktur sedemikian dilakukan menggunakan pengubah pengasingan yang diterangkan dalam artikel "Bagaimana untuk membuat transformer keselamatan".

Tetapi walaupun dengan pelarasan sedemikian, skim ini masih tetap berbahaya, oleh itu, mereka tidak seharusnya disyorkan untuk digunakan. Sekiranya skema sedemikian tidak dapat dielakkan (apakah maksud untuk membuat sumber yang berasingan untuk kuasa penyampai gambaryang digantung tinggi pada pos?), seseorang hanya boleh berharap untuk ketepatan dan literasi pengguna.

Blok yang selamat dengan kapasitor kosong

Litar bekalan kuasa dengan kapasitor pelindapkejutan dan pengasingan galvanik dari rangkaian dijelaskan dalam artikel "Termostat untuk plastik kimpalan" dan ditunjukkan dalam Rajah 1. Penulis skema V. Kuznetsov.

Rajah 1. Litar bekalan kuasa dengan kapasitor yang dikosongkan dan pengasingan galvanik dari rangkaian

Skim ini dijelaskan secara terperinci dalam artikel yang disebutkan, diulangi banyak kali (lebih daripada sedozen kali) dan menunjukkan hasil yang sangat baik. Oleh itu, di sini kita perhatikan hanya perkara utama. Voltan utama melalui kapasitor pelindapkejutan C1 diperbaiki oleh jambatan VD1 dan stabil pada 24V oleh penstabil pada transistor VT3. Penjana yang dibuat pada transistor VT1, VT2 diberi makan dari penstabil ini. Transformer "kuasa" Tr2 dibuat pada cincin ferit dengan diameter 20 mm.

Pengubah seperti pada kekerapan 40 ... 50 KHz boleh memberi beban sehingga 7 watt, yang cukup untuk kuasa litar yang diterangkan dalam artikel. Tegasan keluaran stabil oleh penstabil parametrik paling mudah pada Zener diodes VD5, VD6. Disebabkan kehadiran pengubah pengasingan Tr2, beban yang dibekalkan secara galvanically terpencil dari rangkaian, yang memastikan keselamatan elektrik litar.

Bayangkan apa yang akan kelihatan seperti itu termokopeldi bawah potensi rangkaian! Tetapi harus diperhatikan bahawa semua yang ditunjukkan dalam gambar rajah di sebelah kanan inti Tr2 pengubah berada di bawah potensi rangkaian, dan memerlukan pengendalian yang berhati-hati dan berhati-hati. Satu lagi gambarajah bekalan kuasa yang selamat dengan kapasitor pelindapkejar ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2. Diagram bekalan kuasa yang selamat dengan kapasitor pelindapkejutan

Penggulungan utama pengubah bekalan kuasa bersaiz kecil mengandungi beberapa (empat ... tujuh) ribu pusingan dawai ultra tipis, - 0.05 ... 0.06 mm. Agar tidak angin seperti penggulungan, ia dicadangkan untuk menggunakan kapasitor pelindapkejutan untuk mengurangkan voltan pada penggulungan utama hingga 30 ... 40V. Dalam kes ini, penggulungan utama mengandungi tidak lebih daripada 600 ... 700 pusingan dawai yang cukup tebal (0.1 ... 0.15 mm). Penggulungan sekunder dikira seperti biasa untuk voltan yang diperlukan.

Pengubah boleh luka pada litar magnet Sh12 * 15 dari pembesar suara pelanggan. Lebih tepat lagi, nilai voltan boleh dipilih menggunakan kapasitor C1. Melalui penggunaan pengubah, output bekalan kuasa secara terputus dari rangkaian. Kuasa bekalan seperti ini cukup untuk menggerakkan penjana mudah (enam atau tujuh cip siri K561) untuk menubuhkan TV. Voltan bekalan kuasa adalah 9 V. Butiran peranti dan penubuhan bekalan kuasa ini boleh didapati di jurnal "Radio" No. 12_98.

Bekalan kuasa peralatan moden

Peralatan buatan moden seperti komputer, pusat muzik, televisyen, sebahagian besarnya menukar bekalan kuasa.

Idea utama sumber tersebut adalah seperti berikut. Voltan rangkaian yang diperbetulkan ditukarkan oleh penyongsang ke dalam frekuensi berganti beberapa puluhan, dan kadang-kadang beratus-ratus kilohertz. Pada frekuensi sedemikian, transformer diperolehi dalam saiz yang sangat kecil, yang boleh mengurangkan saiz dan berat bekalan kuasa.

Selepas pengubah, tegangan denyut dibetulkan dan dilicinkan oleh penapis, saiz yang disebabkan oleh frekuensi tinggi juga kecil berbanding bekalan kuasa tradisional yang beroperasi pada frekuensi utama. Penstabilan voltan output dijalankan dalam litar utama menggunakan modulasi lebar denyut - PWM, yang juga membantu meningkatkan kecekapan dan mengurangkan saiz bekalan kuasa.

Tidak lama dahulu, dipercayai bahawa bekalan kuasa bertukar membenarkan diri mereka hanya bermula dari kuasa sekurang-kurangnya 100 watt. Dalam kes ini, kuasa tertentu dianggap sebagai kriteria utama, iaitu. kuasa per 1 kubik desimeter jumlah bekalan kuasa. Apabila kuasa sumber berdenyut berada di bawah 100 W, kuasa khusus sumber berdenyut adalah lebih rendah daripada bekalan kuasa konvensional. Ringkasnya, dimensi sumber berdenyut boleh berubah menjadi lebih besar daripada pengubah konvensional.

Tetapi teknologi tidak berhenti, asas elektronik elektronik sedang berkembang dengan cepat. Industri moden telah menguasai pengeluaran sumber berdenyut dengan kapasiti hanya beberapa watt, cukup untuk mengingat sekurang-kurangnya pengecas untuk telefon bimbit dan bateri "jari".

Adalah mudah untuk melihat di sini bahawa kuasa spesifik sumber-sumber tersebut lebih tinggi dari yang "pengecas" yang serupa (baru-baru ini terdapatnya) dengan pengubah rangkaian. Ini adalah bagaimana perkara baik dalam pengeluaran perindustrian: penjimatan besar dicapai pada wayar penggulungan sahaja, besi pengubah dan kes-kes kecil.

Dalam keadaan kreativiti teknikal amatur untuk pembuatan reka bentuk dalam satu salinan adalah sangat sesuai bekalan kuasa tradisional dengan transformer utama. Walaupun kadang-kadang anda perlu mencari penyelesaian bukan standard untuk masalah kuasa, sebagai contoh, apabila membaiki peralatan.

Menukar bekalan kuasa dari pengubah elektronik

Berikut adalah contoh praktikal yang baik. Dalam pengadun bunyi yang diimport atas sebab tertentu, penggulungan utama pengubah kuasa pecah, yang dilakukan pada litar magnet anulus.

Kuasa pengubah ini adalah kira-kira 20 watt, yang membawa kepada pemikiran yang menyedihkan bahawa bilangan putaran penggulungan utama kemungkinan besar tidak beribu-ribu bertukar (semakin kecil saiz pengubah, lebih besar bilangan bertukar setiap satu volt, dan wayar lebih nipis). Tetapi gulung semula secara manual pada cincin ... Tetapi ini bukan perkara utama: ketinggian pengubah cincin adalah sangat kecil sehingga tidak mungkin untuk menggantikannya dengan yang lain, siap sedia Sh berbentuk, dimensi kes tidak membenarkannya.

Penggunaan pengubah elektronik yang dibenarkan untuk menyelesaikan masalah itu, bagaimanapun, mengambil beberapa perbaikan, yang diterangkan dalam artikel "Bagaimana untuk membuat bekalan kuasa dari pengubah elektronik?". Makna perubahan itu pengubah elektronik Ia direka bentuk untuk bekerja dengan lampu pijar yang sentiasa bersambung dengannya, iaitu, pengubah bermula di bawah beban. Sekiranya tiada beban, maka litar tidak bermula. Kesan yang sama diperhatikan dengan sedikit beban.

Bayangkan bahawa beban adalah penguat frekuensi audio yang kuat: sebaik sahaja bunyi berhenti, - jeda, jadi bekalan kuasa dimatikan dan tidak bermula lagi. Berikut adalah penghalusan pengubah elektronik dan beralih ke fakta bahawa bekalan kuasa yang berasaskannya ternyata dan berfungsi walaupun tanpa beban.

Pengubah elektronik hanyalah kes di mana pengilangan sumber berdenyut dipermudahkan kepada had: semuanya sudah selesai, bahagian-bahagiannya semua di tempat, transformer semua digulung, dan harganya tidak masuk akal. Hanya lakukan sendiri kit! Walaupun sekiranya percubaan yang tidak berjaya, membuang tidak akan menjadi kasihan. Jika anda membeli bahagian di runcit, ia akan menjadi lebih mahal. Oleh itu, di rumah lebih mudah untuk membuat bekalan kuasa pengubah konvensional.

Adaptor Rangkaian dari China

Dalam kes apabila kuasa beban kecil, penyesuai rangkaian buatan China boleh menyelamatkan keadaan. Ini adalah unit yang terkenal, dibuat dalam bentuk palam rangkaian besar dengan ekor yang berakhir di penyambung, yang, atas sebab tertentu, dipanggil "bicu". Di dalam palam terdapat pengubah rangkaian dengan kapasiti tidak lebih daripada 5 ... 7 watt, jambatan penyearah dan kapasitor yang smoothing.

Dalam sesetengah blok ada suis gelangsar yang membolehkan anda melangkah beralih voltan keluaran dalam 5 ... 15V. Voltan output yang ditunjukkan pada suis sepadan dengan operasi di bawah beban. Sebagai contoh, jika 12V ditunjukkan, maka hampir 18V boleh digunakan tanpa beban. Hanya caj kapasitor untuk nilai amplitud. Tetapi di bawah beban, semua yang sama, akan ada 12V, yang sepadan dengan nilai nilai berkesan voltan gantian.

Reka bentuk penyesuai sedemikian disederhanakan kepada had: orang Cina tidak peduli untuk memasang sekering. Secara keseluruhan, ia tidak terlalu banyak di sini. Penggulungan utama dilukai dengan dawai nipis yang ia sendiri adalah sekering yang baik. Jika penggulungan utama terbakar, maka ia tetap membuang penyesuai ini dan membeli yang baru.

Harga penyesuai sedemikian rendah untuk membaikinya. Penjimatan penggulungan dalam penyesuai ini sangat ketara. Bekalan kuasa sedemikian ternyata dipanaskan walaupun dihidupkan, tanpa beban.

Artikel seterusnya akan menerangkan bagaimana anda secara bebas boleh membuat bekalan kuasa yang mudah dan boleh dipercayai untuk makmal rumah anda.

Boris Aladyshkin 

Penerusan artikel: Bekalan Kuasa Makmal Rumah