Включение трансформатора через конденсатор
Обновлено: 07.07.2024
Конденсатор в качестве понижающего трансформатора
Конденсатор при включении в цепь с переменным напряжением обладает реактивным сопротивлением. Его сопротивление меняется в зависимости от частоты.
Благодаря этому свойству конденсатора его возможно использовать за место гасящего резистора.При этом на конденсаторе не выделяет тепло, что является большим преимуществом над обычным резистором.
Расчет номиналов такого конденсатора достаточно сложен, для упрощения расчета предлагаю воспользоваться номограммой, представленной ниже.
Из данного рисунка видно, что для определения емкости конденсатора нам необходимо знать Rн-сопротивление нагрузки. Z-сопротивление цепи.
Если эти значения известны достаточно взять циркуль, приложить его в начало координат и провести дугу через ось Z. Затем от оси Rн провести параллельную линию оси ординат. Точка пересечения дуги и линии и будет емкость нашего конденсатора.
Пример 1
У нас имеется паяльник на напряжение 127В мощностью 25 Вт. Требуется рассчитать гасящий конденсатор для включения его в розетку 220В.
Где, U- необходимое напряжение на нагрузке (в нашем случае на паяльнике). P- мощность нагрузки.
Затем рассчитываем ток проходящий через нагрузку
Затем рассчитываем сопротивление цепи Z
На номограмме данные значения выделены, нам нужен конденсатор на 3,5 мкФ.
Пример 2
Нам необходимо запитать постоянным током устройство рассчитанное на напряжение 18В и ток 20мА. При этом напряжение сети 127В.
Внимание схема работает от 220В, развязки от сети нет. Будьте внимательны, соблюдайте технику безопасности!
Данный пример на номограмме выделен пунктиром. Емкость конденсатора составляет 0,51 мкФ.
Конденсаторы в качестве гасящего элемента следует выбирать бумажные. С запасом по напряжению в 2-3 раза, превышающего напряжение которое нужно погасить.
Конденсатор в цепи первичной обмотки сетевого трансформатора
ИНВЕРТОР подцепил к аккумулятору, а выход инвертора на зарядное устройство, тут то и появился ток, которого прежде не было на амперметре зарядника. Т.Е. процесс и зарядки идёт и электричество из сети не беру.
Интересно знать, что единомышленники по духу, таких экспериментов, могли бы дополнить, ПРОШУ не оппонировать.
. Если есть хороший совет, то, пишите. По ходу, между выходом ИНВЕРТОРА, и ВХОДОМ зарядника - ставил плоские - квадратные спирали трёх бифиляров соединённых звездой.
. Одна сквозная как показал, = другие под ней и над ней. Пробую на них получить возможность подтверждения цифры из патента ТЕСЛА, что утверждает о меньшем затухании в 250000 раз в бифиляр, по сравнению с такой же катушкой но, не бифиляр. Т.Е. - это уже ресурс ИЗБЫТКА - МОЩНОСТИ ИМПУЛЬСА.
. Вот тут то , более всего интерес к вашим мнениям и только на основе тут представленного. Сам же я иллюзий не строю, но уверен, тут при таком включении аккумулятора происходит та тренировка его, что увеличивает срок жизни аккумулятора, а три бифиляр позволяют экспериментировать на меандре инвертора с эффективностью цифры 2500000 раз. Что прописана в патенте Тесла.
Конденсатор в цепи первичной обмотки сетевого трансформатора
ИНВЕРТОР подцепил к аккумулятору, а выход инвертора на зарядное устройство, тут то и появился ток, которого прежде не было на амперметре зарядника. Т.Е. процесс и зарядки идёт и электричество из сети не беру.
Интересно знать, что единомышленники по духу, таких экспериментов, могли бы дополнить, ПРОШУ не оппонировать.
. Если есть хороший совет, то, пишите. По ходу, между выходом ИНВЕРТОРА, и ВХОДОМ зарядника - ставил плоские - квадратные спирали трёх бифиляров соединённых звездой.
. Одна сквозная как показал, = другие под ней и над ней. Пробую на них получить возможность подтверждения цифры из патента ТЕСЛА, что утверждает о меньшем затухании в 250000 раз в бифиляр, по сравнению с такой же катушкой но, не бифиляр. Т.Е. - это уже ресурс ИЗБЫТКА - МОЩНОСТИ ИМПУЛЬСА.
. Вот тут то , более всего интерес к вашим мнениям и только на основе тут представленного. Сам же я иллюзий не строю, но уверен, тут при таком включении аккумулятора происходит та тренировка его, что увеличивает срок жизни аккумулятора, а три бифиляр позволяют экспериментировать на меандре инвертора с эффективностью цифры 2500000 раз. Что прописана в патенте Тесла.
Конденсатор в цепи первичной обмотки сетевого трансформатора
ИНВЕРТОР подцепил к аккумулятору, а выход инвертора на зарядное устройство, тут то и появился ток, которого прежде не было на амперметре зарядника. Т.Е. процесс и зарядки идёт и электричество из сети не беру.
Интересно знать, что единомышленники по духу, таких экспериментов, могли бы дополнить, ПРОШУ не оппонировать.
. Если есть хороший совет, то, пишите. По ходу, между выходом ИНВЕРТОРА, и ВХОДОМ зарядника - ставил плоские - квадратные спирали трёх бифиляров соединённых звездой.
. Одна сквозная как показал, = другие под ней и над ней. Пробую на них получить возможность подтверждения цифры из патента ТЕСЛА, что утверждает о меньшем затухании в 250000 раз в бифиляр, по сравнению с такой же катушкой но, не бифиляр. Т.Е. - это уже ресурс ИЗБЫТКА - МОЩНОСТИ ИМПУЛЬСА.
. Вот тут то , более всего интерес к вашим мнениям и только на основе тут представленного. Сам же я иллюзий не строю, но уверен, тут при таком включении аккумулятора происходит та тренировка его, что увеличивает срок жизни аккумулятора, а три бифиляр позволяют экспериментировать на меандре инвертора с эффективностью цифры 2500000 раз. Что прописана в патенте Тесла.
Включение Трансформатора Через Конденсатор
Объявления
Сейчас перевёл для начала все имеющиеся комментарии в фале листинга и в коде прошивок для 16 канальной системы ДУ. Уже даже сейчас из этих комментариев стала понятна примерная логика работы программ. Теперь ещё сделаю также перевод комментариев на 4 канальную систему. Ну и тогда уже начну разбирать поочерёдно каждую команду с помощью справочника и делая свои приписки что за что отвечает и что делает. Ну а там уже посмотрим что выйдет.
А че тут доказывать? Тебя в Google Maps забанили?
кто нибудь собирал такую заряжалку для вело, а то мне не очень понятен алгоритм ее работы, кто в теме чиркните пару слов
Вольтодобавка. а не нужно-ли тогда последовательно с R3 включить еще диод, анодом к плюсу. проверьте как оно выйдет. В принципе пол ватта на 8 Ом с 5 вольт выдает - можно макетировать. R6 как-то рассчитывался или от балды ?
Лом..2 супер☺. Обязательно построю в следующем проекте. Есть несколько вопросов: заменили транзисторы в УН на более мощные и более высокочастотные, есть хорошо. Усилили драйвер второй парой, а значит можно на выходе установить вторую пару, тож неплохо. Смущает меня стоимость проекта, т.к. усилитель стал работать с более высоким т.п.,значит нужны хорошие радиаторы, трансформатор питания не меньш 400W, это стоит денег, а я планировал усилитель бюджетный, легко повторяемый. Но проект МК ll меня зацепил!
Включение трансформатора через конденсатор
Жил-был на свете дурак (в хорошем смысле слова).
И захотелось ему выходной ток сетевого трансформатора ограничить , а напряжение соответственно уменьшить . Ну, чтобы лампочка сильно в глаза не светила.
Дурак знал - что есть так называемый "гасящий конденсатор", который можно использовать вместо сопротивления, и самое главное - он не будет вообще нагреваться. Идеально! Рассчитал и поставил последовательно первичной обмотке трансформатора.
И все бы ничего, но кое чего дурак не знал, за что и поплатился при включении данной схемы в сеть.
Вопрос - чего дурак не знал ?
Продолжение после ваших комментариев. Это только начало
Добавлено: Ср фев 16, 2011 00:07:01 Загадками говорите, однако. О резонансе, штоли? Или о нехватке деталек здесь._________________
Если долго мучиться, что-нибудь. сломается.
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!
Добавлено: Ср фев 16, 2011 00:43:27 Upgrader писал(а): Вопрос - чего дурак не знал ?Дурак наверняка не знал, что Танияма Май -- это главная героиня онямэ "Охота на привидений". И это не смотря на то, что эта самая Танияма Май повторяет своё имя в начале каждой серии. Ахахахахаха.
А если серьёзно, то чтобы задавать такой вопрос, "что я не знал", необходимо сформулировать утверждения, соответсвующие трём пунктам:
1) что вы хотели,
2) что вы сделали,
3) что у вас получилось.
При этом вы должны явно показать, что то, что у вас получилось, ВНЕЗАПНО отличается от того, что вы хотели.
Пункт первый вы более-менее сформулировали. Вы хотите ограничить действующее значение тока во вторичной обмотке трансформатора.
По пункту два у вас только какие-то непонятные намёки. Необходимо указать индуктивности и сопротивления обмоток, напряжение на второй обмотке (на первой логично предположить
220 вольт), а так же ток и напряжение, на которые расчитана лампочка. Это отправные значения для расчёта того, что вы хотели сделать. Чтобы указать что именно вы таки сделали, необходимо указать ёмкость (может она указана на картинке?)
По пункту три -- вобще никаких намёков. Вместо "ВНЕЗАПНО: отличие" у вас ВНЕЗАПНО: вопрос!
Как вы хотите, чтобы обычные люди отвечали на ваш вопрос? Экстрасенсы в отпуске, к сожалению.
Последний раз редактировалось B@R5uk Ср фев 16, 2011 01:59:47, всего редактировалось 4 раз(а).
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Добавлено: Ср фев 16, 2011 00:48:15 Интересно что сгорело? Конденсатор или лампочка с трансформатором?_________________
Лучше умному тупить, чем тупому умничать
Продуктовая линейка компании KLS на складе Компэл пополнилась модульными соединителями типа RJ. Ассортимент представлен неэкранированными соединителями RJ11, RJ12 и RJ45 для построения базовых информационных сетей, а также экранированными RJ45 с трансформатором для реализации систем передачи данных межу узлами ЛВС.
Добавлено: Ср фев 16, 2011 01:10:55 Под нагрузкой вряд ли что произойдет, а вот на холостом ходу.Защита от статического электричества необходима каждому современному устройству. Компания STMicroelectronics представляет решения, соответствующие стандарту IEC61000-4-2, а также специальное приложение PROTECTION FINDER, которое поможет легкого и эффективно подобрать необходимые компоненты. Рассмотрим практические примеры защиты от ESD, отраслевые стандарты и ряд ключевых параметров важных при проектировании электростатической защиты устройств.
Добавлено: Ср фев 16, 2011 01:47:29 B@R5uk писал(а): Необходимо указать индуктивности и сопротивления обмоток, напряжение на второй обмотке (на первой логично предположить220 вольт), а так же ток и напряжение, на которые расчитана лампочка. Это отправные значения для расчёта того, что вы хотели сделать. Чтобы указать что именно вы таки сделали, необходимо указать ёмкость (может она указана на картинке?)
Ну. я начал с того что "Жил-был на свете дурак". Другая несколько позицияПо этому нет данных индуктивности. Напряжения написаны, лампочка мощностью 2 Вт (12 вольт).
Емкость указана на схеме.
Трансформатор мощностью 10-20 Вт.
B@R5uk писал(а): По пункту три -- вобще никаких намёков. B@R5uk писал(а): Как вы хотите, чтобы обычные люди отвечали на ваш вопрос? Мне интересно кто понял в чем прикол.
_________________
() Паяю только медным жалом.
_/\_ . . А не вступить ли мне в секту любителей "TS100"?
Последний раз редактировалось Upgrader Ср фев 16, 2011 01:53:17, всего редактировалось 1 раз.
Добавлено: Ср фев 16, 2011 01:52:01 А случайно напряжение на выходе не повысилось?Эта схема, так-же может "засрать" короткими импульсами бытовую сеть.
При первом полупериоде ток протекает через кондёр, заряжая его. Дальше кондёр зарядился и "отрезал" остальную часть полупериода. Но весь ужас начинается на втором полупериоде, когда полярность на клеммах меняется. Сетевое напряжение, складываясь вместе с напряжением заряженного кондёра совершает сильный "рывок" на первой половине полупериода, за тем кондёр начинает заряжаться второй половиной полупериода. Не малую роль в этом "ужасе" играет и индукция первички транса. Для сглаживания этих "ужасов" ставят параллельно кондёру резистор.
_________________
ааааааааааааа
I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Вы хотите, чтобы с вами поиграли в загадки? Или помогли решить задачу?
DX168B писал(а): . Но весь ужас начинается на втором полупериоде, когда полярность на клеммах меняется. Сетевое напряжение, складываясь вместе с напряжением заряженного кондёра совершает сильный "рывок".Глупости не говорите. Никаких после заряда конденсатора не будет "рывков" и "прочих ужасов". Только самый обычный режим. Трансформатор с активной нагрузкой во вторичке можно заменить эквивалентом из последовательно соединённых резистора и индуктивности. Чтобы расчитать R и L этого эквивалента нужно знать значения тех величин, о которых я писал выше (для более точного расчёта нужно знать ещё некоторые величины, но в данном случае ими можно принебречь, я думаю).
В результате получаем последовательно соединённые резистор, конденсатор и индуктивность. В общем случае это не обязательно колебательный контур. И даже если так, сложилось, что у этой тройки деталей таки есть резнанс, то он будет очень слабым, из-за очень низкой добростности (причина: наличие активной нагрузки во вторчке). Неприятности возможны только в момент включения схемы в сеть из-за переходных процессов. Но автор в этом не признаётся.
Добавлено: Ср фев 16, 2011 02:14:55Да какой там нормальный режим.
Я такие эксперименты ранее уже проводил. В итоге транс гудел в 2 раза громче обычного и напряжение на вторичке было немного повышенным, правда мощность упала.
Осциллограф показывал примерно такое:
Рывки очевидны.
Тем более, что добротность обмотки падает из-за нагрузки.
Добавлено: Ср фев 16, 2011 02:21:02 Реальные графики (со значением шага сетки по X и Y) и реальные номиналы элементов схемы в студию. После экспериментального подтверждения этого факта можно говорить, что это не пустословие, и подумать о теоретическом обосновании сего факта (думаю до этого дело не дойдёт) Добавлено: Ср фев 16, 2011 02:24:44Реальных графиков нет, так как делалось это 2 года назад.
Кондёр был только на 4 мкф. Транс - ТС180.
То что на клеммах трансформатора уже не будет синусоида, а бред - это аксиома.
Решайте без меня, а я понаблюдаю в сторонке.
_________________
ааааааааааааа
I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Поиграли в загадки. Но вполне серьезные, достойные раздела "Обучалка".
anatol378 писал(а): Интересно что сгорело? Конденсатор или лампочка с трансформатором? ino53 писал(а): Под нагрузкой вряд ли что произойдет, а вот на холостом ходу. Забыл написать, что нагрузка маленькая.DX168B писал(а): А случайно напряжение на выходе не повысилось?
Включил дурак свою конструкцию в сеть и лишился вначале лампы, а чуть позже и трансформатора:
Новичкам на заметку.
Пошел дурак искать новый трансформатор (вместо сгоревшего noname), и нашел ТВК-110-л2.
Включил его в сеть точно так-же через конденсатор, но зная проблему - повесил на выход лампочку чуть помощнее: 10 Вт.
А еще он нашел индикаторную отвертку с неоновой лампочкой. И решил тыкнуть ею в выходную обмотку трансформатора:
Вопрос - по первых почему горит неоновый индикатор во вторичной обмотке? Во вторых - почему во вторичной горит ярче , чем в первичной?
Добавлено: Ср фев 16, 2011 02:35:16Это надо B@R5uk на заметку.
Вот вам и "глупости" про рывки напряжения в полупериодах.
По поводу второго вопроса - помоему я написал уже.
Посмотрите на график. Там присутствуют короткие импульсы большой амплитуды в виду складывания напряжений заряженного конденсатора и напряжения сети. Конденсатор разряжаясь через сеть и трансформатор, выбрасывает короткий импульс. На вторичке это тоже отражается. На ней присутствует этот-же короткий импульс большой амплитуды. Такой эффект с успехом применяют в импульсных преобразователях и блоках питания.
Вот упрощённый вариант полумостовой схемы импульсного преобразователя:
Хоть один разумный человек! Добавлено: Ср фев 16, 2011 11:00:08 дурак не знал о том что ток в сети переменный и от него кондёры взрываются
дурак не знал о импульсах самоиндукции Добавлено: Ср фев 16, 2011 11:12:36
сопротивление индуктивности j*w*L, сопротивление последовательно c емкостью j*(wL-1/wC) = jwL(1-1/(w^2*LC)).
конденсатор будет увеличивать сопротивление цепи и ограничивать ток толькое если C < 1/(w^2*2*L). C < 1/(L*2e5) для 50 гц
то есть если индуктивность первичной обмотки (с учетом нагрузки на вторичной и взаимной индуктивности) 10Гн, то емкость 1мкф взорвется, емкость от 0.5мкф и выше увеличивает ток, емкость ниже 0.5мкф уменьшает
Последний раз редактировалось rustot Ср фев 16, 2011 11:24:57, всего редактировалось 1 раз.
Добавлено: Ср фев 16, 2011 11:22:37 Если посмотреть внимательнее и принять что источник питания имеет почти нулевое сопротивление (кз) то схема превращается в параллельный резонансный контур. Работать может как на основной частоте, так и на гармониках. Далее все зависит от его (контура) добротности и "удачного" подбора. Добротность можно понизить нагрузкой контура (лампочка). Все требует расчета. Раньше была литература по феррорезонансным стабилизаторам._________________
Лучше умному тупить, чем тупому умничать
Ну а почему у меня тогда бред вместо синусоиды получился?
Делал эксперимент ради обмана счётчика. Старый счётчик обвести вокруг пальца удалось.
Может транс в насыщение входил? (Возможно я тогда спутал обмотки на 127\220 вольт)
и транс без нагрузки был.
_________________
ааааааааааааа
I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Блок питания с трансформатором и гасящим конденсатором
Блоки питания с балластным конденсатором и разделительным трансформатором завоевали популярность у радиолюбителей благодаря малым габаритам и тем, что они гальванически не связаны с сетью. Однако при разработке таких устройств необходимо учитывать ряд факторов, чтобы исключить аварийные ситуации, в результате которых могут выйти из строя не только источник питания, но и нагрузка. Автор статьи, обобщив опыт создания подобных устройств, рекомендует, на что следует обратить внимание при их конструировании и налаживании. В радиолюбительской практике широкое применение нашли источники с балластным конденсатором и разделительным трансформатором 6. Подобное решение позволяет конструировать малогабаритные блоки питания. Рассмотрим некоторые вопросы проектирования таких устройств на примере маломощного источника питания, описанного в [1] (см. рисунок).
Трансформатор Т1 выполняет функцию разделительного. Он работает при малом входном и выходном напряжении. Его конструкция весьма проста. Конденсатор С1 - балластный, а резистор R2 ограничивает импульс тока при включении. Напряжение на первичной обмотке трансформатора ограничивают стабилитроны VD1 и VD2.
В колебательном контуре, состоящем из конденсатора С1, индуктивности первичной обмотки трансформатора L и приведенного к первичной обмотке сопротивления нагрузки Rн, возможен резонанс, который может привести к выходу из строя источника питания.
Допустим, что в нагруженном источнике на первичной обмотке напряжение равно 20 В (типичный случай). Это означает, что приведенное к первичной обмотке сопротивление нагрузки RН примерно в 10 раз меньше емкостного сопротивления |Xc1| конденсатора С1 и образует с ним делитель напряжения 10:1 (приближенно), т.е. |Хс1|=10Rн. При правильно рассчитанном трансформаторе индуктивное сопротивление первичной обмотки |XL| должно примерно в 10 раз превышать приведенное к первичной обмотке сопротивление нагрузки Rн поэтому добротность упомянутого контура крайне низка, никакого резонанса быть не может.
Совершенно иная ситуация возникает при отключенной нагрузке (на холостом ходу). Если выполняются указанные выше соотношения |Хс1|=10Rн и |ХL|=10Rн,то |Xc1|=|XL| и возникает резонанс. Если на вход вместо сетевого подать напряжение 1 . 2 В, то на первичной обмотке ненагруженного трансформатора оно за счет резонанса увеличится в 10 и более раз - добротность получившегося контура достаточно большая, однако при подаче сетевого напряжения такого подъема не будет. С увеличением напряжения на обмотке сверх номинального (20 В) магнитопровод трансформатора входит в насыщение, его индуктивность уменьшается, и контур перестает быть настроенным в резонанс.
Однако, если трансформатор выполнен с хорошим запасом по допустимому входному напряжению, подъем может быть весьма значительным. Это вызовет увеличение напряжения на конденсаторе С1 по сравнению с работой в номинальном режиме, и если конденсатор выбран без запаса - может произойти пробой. Возможны и другие не менее тяжелые последствия. Поэтому, как и для бестрансформаторного источника питания с балластным конденсатором, недопустима работа без номинальной нагрузки. Обычное решение - подключение стабилитрона к выходу источника или двух встречно-последовательно соединенных стабилитронов (или одного симметричного) к первичной обмотке (см. рисунок).
Так задача решается для относительно маломощных блоков питания. Для аналогичных мощных устройств (очень простыми получаются зарядные устройства для автомобильных аккумуляторных батарей 2) такими мерами не обойтись. Здесь можно подключить параллельно первичной или вторичной обмотке аналог симметричного динистора [7, рис. 5,а] или обеспечить релейную защиту от режима холостого хода [3].
В момент подключения (или отключения) блока питания к сети в его цепях происходит переходный процесс, который через некоторое время сменяется установившимся режимом. Не вдаваясь в теоретические основы переходных процессов, отметим два закона коммутации:
1. Ток в дросселе (приборе с индуктивным сопротивлением) не может изменяться скачком, или, иначе, ток после коммутации имеет то же значение, которое он имел в момент, непосредственно предшествующий коммутации.
2. Напряжение на конденсаторе не может изменяться скачком, или, иначе, напряжение после коммутации имеет то же значение, что и непосредственно до коммутации.
При подключении блока питания к сети конденсатор еще не заряжен и падение напряжения на нем равно нулю. Ток в индуктивности не может возникнуть мгновенно, поэтому напряжение на резисторе равно нулю и сетевое напряжение полностью приложено к первичной обмотке трансформатора, которая рассчитана на существенно меньшее значение. Именно при включении возникает высокая опасность межвиткового пробоя и исчезает преимущество в простоте исполнения трансформатора с намоткой "внавал", чем он и заслужил широкую популярность у радиолюбителей. Особенно опасно подключение блока питания к сети, в которой в этот момент действует амплитудное или близкое к нему напряжение. Актуальное значение приобретает задача ограничения напряжения на первичной обмотке в момент подключения. Токоограничительный резистор не спасает в такой ситуации. Это заставляет искать иное решение, позволяющее предупредить возможность межвиткового пробоя в трансформаторе и защитить элементы блока питания от повышенного в десятки раз напряжения.
Ограничитель напряжения на двух встречно-последовательно включенных параллельно первичной обмотке стабилитронах (см. рисунок) позволяет решить и эту задачу. Для каждого полупериода ограничитель работает как параметрический стабилизатор напряжения на первичной обмотке трансформатора. Балластную функцию выполняет при этом в основном токоограничительный резистор R2. Резистор должен быть рассчитан на кратковременный ток перегрузки, а стабилитроны, как правило, обеспечивают его.
Если в номинальном режиме стабилитроны открываются и работают как стабилизаторы, может возникнуть разность амплитуд импульсов выпрямленного тока положительной и отрицательной полуволн. Такой эффект объясняется тем, что положительные полуволны стабилизирует один стабилитрон, а отрицательные - другой. Известно, что напряжение стабилизации двух экземпляров стабилитронов даже одной партии может значительно различаться. Это порождает дополнительную составляющую пульсации частоты 50 Гц, которую труднее подавить сглаживающим фильтром, чем 100 Гц.
Для уменьшения дополнительной составляющей пульсации, возникающей из-за различия напряжения стабилизации, можно рекомендовать вместо встречно-последовательного соединения двух стабилитронов включить один стабилитрон в диагональ диодного моста параллельно первичной обмотке. Это позволит сохранить надежность блока питания.
Если не предъявляются повышенные требования к стабильности выходного напряжения, можно рекомендовать подборку стабилитронов с минимальным напряжением стабилизации на 1. 3 В больше максимального амплитудного напряжения на первичной обмотке в установившемся режиме. Параметрический стабилизатор в этом случае будет выполнять функции только ограничителя напряжения в момент включения и на холостом ходу. А после выхода блока питания на установившийся режим он автоматически отключается, значительно повышая экономичность блока.
Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания
Блок питания с гасящим конденсатором представляет собой простейший вариант запитать какое нибудь маломощное устройство.
При всей своей простоте он имеет и два минуса:
1. Он гальванически связан с сетью! потому такие БП используются там, где нет вероятности прикосновения к контактам.
2. Такой Бп имеет не очень большой выходной ток. При увеличении выходного тока надо увеличивать емкость гасящего конденсатора и его габариты становятся существенными.
Внимание, будьте очень аккуратны, не прикасайтесь к контактам этого БП когда он включен.
Простейшая схема данного БП выглядит так:
Как можно увидеть из схемы, последовательно с сетью стоит конденсатор. Он то и является балластом,, на котором гасится часть напряжения.
Конденсатор не пропускает постоянный ток, но так как в сети переменный и конденсатор в итоге постоянно перезаряжется, то и получается, что в таком случае ток на выходе есть. Причем сила тока напрямую зависит от емкости конденсатора.
Собственно потому для расчета емкости конденсатора необходимо знать как минимум выходной ток нашего будущего БП, причем надо учесть и потребление стабилизатора, обычно это несколько мА.
И так. Есть две формулы, сложная и простая.
Сложная - подходит для расчета при произвольном выходном напряжении.
Простая - подходит в ситуациях, когда выходное напряжение не более 10% от входного.
I - выходной ток нашего БП
Uвх - напряжение сети, например 220 Вольт
Uвых - напряжение на выходе БП (или до стабилизаторе если такой есть), например 12 Вольт.
С - собственно искомая емкость.
Например я хочу сделать БП с выходным током до 150мА. Пример схемы приведен выше, вариант применения - радиопульт с питанием 5 Вольт + реле на 12 Вольт.
Подставляем наши 0.15 Ампера и получаем емкость 2.18мкФ, можно взять ближайший номинал из стандартных - 2,2мкФ, ну или "по импортному" - 225.
Все как бы вроде хорошо, схема простая, но есть несколько минусов, которые надо исключить:
1. Бросок тока при включении может сжечь диодный мост.
2. При выходе из строя конденсатора может быть КЗ
3. Если оставить как есть, то вполне можно получить разряд от входного конденсатора, так как на нем может долго присутствовать напряжение даже после отключения БП от сети.
4. При снятии нагрузки напряжение на конденсаторе до стабилизатора поднимется до довольно большого значения.
Решения:
1. Резистор R1 последовательно с конденсатором
2. Предохранитель 0.5 Ампера.
3. Резистор R2 параллельно конденсатору.
4. Супрессор на 12 Вольт параллельно конденсатору после диодного моста. Я не рекомендую здесь использовать стабилитроны, супрессоры рассчитаны на большую мощность рассеивания и схема будет работать надежнее.
На схеме красным цветом я выделил новые компоненты, синим - небольшое дополнение в виде светодиода.
Но гасящие конденсаторы используют часто и в дешевых светодиодных лампах. Это плохо, так как у таких ламп меньше надежность и часто высокие пульсации света.
Ниже упрощенный вариант схемы такой лампы.
Попробуем рассчитать емкость для такого применения, но так как напряжение на выходе будет явно больше чем 1/10 от входного, то применим первую формулу.
В качестве выходного напряжения я заложил 48 Вольт, 16 светодиодов по 3 Вольта на каждом. Конечно это все условно, но близко к реальности.
Ток - 20мА, типичный максимальный ток для большинства индикаторных светодиодов.
У меня вышло, что необходим конденсатор емкостью 0.298 мкФ. Ближайший из распространенных номиналов - 0.27 или 0.33мкФ. Первый встречается гораздо реже, а второй уже будет давать превышение тока, потому можно составить конденсатор из двух параллельных, например по 0.15мкФ. При параллельном включении емкость складывается.
С емкостью разобрались, осталось еще пара моментов:
1. Напряжение конденсатора
2. Тип конденсатора.
С напряжением все просто, можно применить конденсатор на 400 Вольт, но надежнее на 630, хоть они и имеют больше размер.
С типом чуть сложнее. Для такого применения лучше использовать конденсаторы, которые изначально предназначены для такого использования, например К73-17, CL21, X2
На фото конденсатор CL21
А это более надежный вариант, не смотрите что на нем указано 280 Вольт, у него это значение переменного действующего напряжения и он будет работать надежнее, чем К73-17 или CL21.
Такие конденсаторы могут выглядеть и так
А вот теперь можно еще раз внимательно посмотреть, что надо для того, чтобы собрать такой "простой" блок питания и решить, нужен ли он.
В некоторых ситуациях да, он поможет, но он имеет кучу минусов, потому на мой взгляд лучше применить просто небольшой импульсный блок питания, который уже имеет стабилизированное выходное напряжение, гальваническую изоляцию и больший выходной ток.
Как пример таких блоков питания я могу дать ссылку на подробный обзор четырех вариантов, с тестами, схемами и осмотров.
Но можно поступить еще лучше. Сейчас получили распространение монолитные блоки питания. По сути кубик, в котором находится миниатюрный БП
Например HLK-PM01 производства Hi-link, стоимостью около двух долларов за штуку.
Или их китайский аналог TSP-05 производства Tenstar robot. Они немного дешевле, 1.93 доллара за штуку.
Практика показала, что качество у них сопоставимое.
Как я писал выше, они представляют из себя импульсный Бп в модульном исполнении. БП в пластмассовом корпусе залитый эпоксидной смолой.
Выпускаются на разные напряжения и способны поддерживать его на довольно стабильном уровне.
Внутренности поближе, на фото вариант от Hi-link
На этом вроде все. Надеюсь, что статья была полезна, постараюсь и в будущем находить интересные темы. Также интересны пожелания, что хотелось бы видеть в рубрике - Начинающим.
Читайте также: