Основні компоненти блоку живлення

Зміст

• Трансформатор
• Випрямляч
• Призначення випрямлячів заземлення
• Фільтр
• Регулятори напруги
• ІС регулятори напруги
• Запитання та відповіді

Джемуель - інженер-електронік, інженер програмного забезпечення та автор статей про електроніку, технології, особистий розвиток та фінанси.

Трансформатор

Трансформатор - це статичний пристрій, який передає електричну енергію від первинної обмотки до вторинної обмотки, не впливаючи на частоту. Він використовується для підвищення або зменшення рівня змінної напруги та ізолює решту електронної системи від джерела змінного струму.

Первинна обмотка трансформатора підключена до джерела змінного струму, яке виробляє змінний струм, тоді як вторинна підключена до навантаження. Первинна та вторинна обмотки фізично не з'єднані одна з одною, але через електромагнітну індукцію згідно із законом Фарадея у вторинній обмотці виникає індукована напруга.

Існує три основні функції трансформаторів, а саме: підвищення напруги, зниження напруги та забезпечення ізоляції між первинним і вторинним ланцюгами.

Випрямляч

Випрямляч - це пристрій, що використовується для зміни потужності змінного струму на пульсуючий постійний струм. Основним випрямлячем є діод. Цей діод є односпрямованим пристроєм, який працює як випрямляч у прямому напрямку. Три основні схеми випрямлячів з використанням діодів - це напівхвильовий, повнохвильовий центральний та повнохвильовий мости.

Призначення випрямлячів заземлення

Трансформатор ізолює вторинну обмотку від первинного джерела. Первинне джерело може бути заземлене, але ваша вторинна обмотка не тому, що вони не підключені. Вторинна обмотка не посилається на будь-який потенціал. Застосування заземлення лише надає вторинному контуру опорний потенціал.

Фільтр

Фільтр джерела живлення використовується, щоб запобігти появі пульсаційних компонентів на виході. Він призначений для перетворення пульсуючого постійного струму від випрямних ланцюгів у відповідний плавний рівень постійного струму. Двома основними типами фільтрів живлення є ємнісний фільтр (C-фільтр) та резисторно-конденсаторний фільтр (RC-фільтр). C-фільтр - найпростіший та найекономічніший доступний фільтр. З іншого боку, RC-фільтр використовується для зменшення величини пульсацій напруги на конденсаторному фільтрі. Його основна функція - пропускати більшу частину компонента постійного струму, одночасно послаблюючи змінну складову сигналу. RC-фільтр складається з резисторів і конденсаторів. RC-фільтри використовуються для фільтрації сигналу шляхом простого блокування певних частот і передачі інших. Поширеними RC-фільтрами є фільтри високих частот та фільтри низьких частот.

Пульсація та коефіцієнт Пульсації

Пульсація - небажаний компонент змінного струму сигналу після випрямлення. Це небажано, оскільки може знищити або пошкодити вантаж. Це головна причина, чому фільтри встановлюються в джерело живлення - для запобігання високим пульсаціям. Завдання фільтра полягає в згладжуванні сигналу та придушенні змінного струму або змін. Коефіцієнт пульсації - це відношення середнього квадрата напруги пульсацій до значення складової постійного струму на вихідній напрузі. Іноді це виражається у відсотках або у значенні від піку до піку. Коефіцієнт пульсації визначає ефективність фільтра, що використовується в ланцюзі.

Регулятори напруги

Регулятор напруги призначений для забезпечення дуже стабільного або добре регульованого виходу постійного струму. Завжди ідеально мати стабільну вихідну напругу, щоб навантаження працювало належним чином. Вихідний рівень підтримується незалежно від зміни вхідної напруги. Найчастіше використовуваними транзисторними регуляторами напруги є послідовний регулятор напруги та шунтовий регулятор напруги.

Серійний регулятор напруги

Елемент серії контролює величину нерегульованої вхідної напруги, яка надходить на вихід як регульований вихід. Регульована вихідна напруга відбирається схемою, яка забезпечує зворотний зв'язок з ланцюгом порівняння, і порівнюється з опорною напругою.

Шунтовий регулятор напруги

Шунтовий регулятор напруги забезпечує регулювання струмом шунтування від навантаження для регулювання вихідної напруги.

ІС регулятори напруги

Блок регулятора інтегральної схеми (ІС) містить схему - еталонне джерело, компаратор, підсилювач, пристрій управління та захист від перевантаження - всередині однієї ІС. Існують також регульовані регулятори напруги, які дозволяють користувачеві встановити бажаний вихідний рівень. Інші регулятори ІС мають фіксовані вихідні значення. Кажуть, що регулятори ІС перевершують порівняно з транзисторними регуляторами напруги, коли мова йде про лінійність вихідної напруги.

Ця стаття є точною та вірною, наскільки відомо автору. Вміст призначений лише для інформаційних чи розважальних цілей і не замінює особистих порад чи професійних порад у ділових, фінансових, юридичних чи технічних питаннях.

Запитання та відповіді

Питання: Фільтр "С" - це скорочення від фільтра ємності. Ви також згадали про фільтр "RC". Що означає "RC" стосовно блоку живлення?

Відповідь: RC-фільтр - це електрична схема резистор-конденсатор, що складається з резисторів і конденсаторів. RC-фільтри використовуються для фільтрації сигналу шляхом простого блокування певних частот і передачі інших. Поширені RC-фільтри - це фільтри високих частот та фільтри низьких частот.

Питання: Чому ми повинні заземлити випрямляч?

Відповідь: Трансформатор ізолює вторинну обмотку від первинного джерела. Первинне джерело може бути заземлене, але ваша вторинна обмотка не тому, що вони не підключені.

Вторинна обмотка не посилається на будь-який потенціал. Застосування заземлення лише надає вторинному контуру опорний потенціал.