Почему выпрямитель выдает большее напряжение
| Текущее время: Вт янв 09, 2024 16:41:26 |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Напряжение блоков питания
| Страница 1 из 1 | [ Сообщений: 13 ] |
Заголовок сообщения: Напряжение блоков питания
Добавлено: Вт окт 27, 2009 12:43:59
| Открыл глаза |
Купил недавно мультиметр и стал мерять все подряд. И обнаружил что у всех моих блоков питания (для роутера, модема, телефона) выдаваемое напряжение сильно отличается от указанного на блоке. Например для роутера указано 5В, а выдает 6,5. Для сканера. написано 16 Вольт, а выдает 19,9. Пробовал померить в блоке компьютера — там все почти точно 12 и 5 вольт. Отсюда вопрос — это обычная ситуация для блоков питания или мне просто такие попадаются?
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт окт 27, 2009 12:53:21
Может у тя мультиметр врёт ? Попробуй померять батарейку.
..
А для таких БП обычно выходное напряжение указано для определённого тока, обычно максимального..
Если ток маленький, то и напряжение больше номинального, стабилизация там или хилая или отсутствует.
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт окт 27, 2009 13:05:55
| Открыл глаза |
Да мультиметр вроде бы не врет — в блоке питания компьютера все точно померялось. Может и правда в нагрузке дело, попробую померять через сопротивление. Спасибо за совет.
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт окт 27, 2009 13:19:03
Через какое сопротивление ?
В тех-же самых комповых БП, если канал +5вольт не нагружен, то на канале +12вольт может быть что угодно, только не 12.
Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.
Заголовок сообщения: Re: Напряжение блоков питания
Добавлено: Вт окт 27, 2009 13:26:19
Alekx_e1 писал(а):
Купил недавно мультиметр и стал мерять все подряд. И обнаружил что у всех моих блоков питания (для роутера, модема, телефона) выдаваемое напряжение сильно отличается от указанного на блоке. Например для роутера указано 5В, а выдает 6,5. Для сканера. написано 16 Вольт, а выдает 19,9. Пробовал померить в блоке компьютера — там все почти точно 12 и 5 вольт. Отсюда вопрос — это обычная ситуация для блоков питания или мне просто такие попадаются?
В большинстве всего этого оборудования на входе стоит отдельный стабилизатор, зачастую, с защитным диодом, поэтому и допускается такой разброс по напряжению.
Ничего страшного в этом нет, главное чтобы не грелся блок питания и стабилизатор внутри устройства, но это можно проверить только сняв крышку. .
Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW. Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт окт 27, 2009 13:26:53
| Открыл глаза |
Да, это я неподумавши про сопротивление сказал А можно как-нибудь под нагрузкой померять напряжение?
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт окт 27, 2009 13:31:05
МитяРа писал(а):
Через какое сопротивление ?
В тех-же самых комповых БП, если канал +5вольт не нагружен, то на канале +12вольт может быть что угодно, только не 12.
А при чём здесь «комповые БП».
В данном случае блоки питания могут быть разными, как со стабилизацией, но чаще без неё — просто выпрямитель с фильтрующим кондёром, а то и просто транс с переменкой на выходе. .
Заголовок сообщения:
Добавлено: Вт окт 27, 2009 13:36:37
| Открыл глаза |
Вобщем я вроде разобрался, если запитать этот блок на метровый кусок провода с сопротивлением 14 ом, то напряжение падает с 19.9 до 14.7.
Правильный выпрямитель
Блок питания — важнейшая часть усилителя. Усилитель работает так: он передает энергию из источника питания в нагрузку. Если источник питания работает плохо, то никакой усилитель не поможет получить в нагрузке то, что нужно. Для питания усилителей широко используется двуполярный источник, выдающий относительно «земли» два одинаковых напряжения разной полярности. Чтобы получить такой источник питания, нужен трансформатор с двумя вторичными обмотками (или с одной, имеющей вывод от середины), соответствующий выпрямитель и фильтр из двух конденсаторов.
Можно конденсаторов и больше, но два – это минимум. Но вот как быть с выпрямителем? На самом деле возможны две схемы выпрямителей. Одна содержит два диодных моста, вторая – только один (рис. 1).
Существует мнение, активно поддерживаемое на аудиофильских интернет-форумах, что левая схема, которая содержит два моста, гораздо лучше схемы с одним мостом. Но вот почему? Те объяснения, которые приводятся, весьма скудны, невнятны и противоречивы. После длительных расспросов мне все же удалось выяснить причину. Она такова (в моем пересказе): в каждом усилителе живет Дух Аудио, и диодный мост – своего рода жертва, дань этому духу. Если моста два, то дань Духу Аудио в два раза больше. За это Дух отблагодарит вас, улучшив звучание. Если вам показалось, что я издеваюсь – таки да, но совсем немного. Просто все объяснения почему-то именно к этому и сводились. Попытки же научного объяснения были настолько жалкими, что я их так и не смог понять. Если кто-то может объяснить с точки зрения науки и техники, почему два моста лучше одного – я с удовольствием послушаю. И подискутирую. А пока я представлю вам свое вИдение этой проблемы. Научное и техническое.
Звучание устройства определяется тем, как работает это устройство и все его составляющие компоненты. Причем не только в общем и целом, но и в деталях. Поэтому если мы добъемся от источника питания наилучшей работы и в целом, и в мелочах, то значит сделаем все для обеспечения хорошего звука усилителя. И все улучшения звука (конечно, если это вам не показалось, что стало звучать лучше, самовнушение — очень коварная штука) происходят от улучшения технических характеристик (то есть работы) узлов аппаратуры, а не по непонятному правилу типа «так надо для хорошего звука».
Итак, в чем разница между схемами.
1. Два моста больше по габаритам, имеют двойной нагрев (это я докажу ниже), и вдвое дороже. То есть, по этому признаку два моста хуже одного.
2. Для одного моста можно использовать любой трансформатор – как с раздельными обмотками, так и с выводом от средней точки. А для двух мостов только трансформатор с двумя отдельными обмотками. То есть, для выпрямителя с двумя мостами подойдет не всякий трансформатор. Схема менее универсальна, запишем ей минус.
3. В схеме с двумя мостами каждая обмотка трансформатора работает на свой выпрямитель, который в свою очередь работает на свое плечо питания усилителя. Т.е. одно плечо усилителя питается от одной вторичной обмотки трансформатора, другое – от другой. В схеме с одним мостом каждое плечо усилителя питается от каждой из вторичных обмоток трансформатора по очереди. Это мы увидим наглядно. Тогда и решим, что лучше. А пока пусть это побудет загадкой.
4. Рассмотрим, как протекают токи через выпрямители. На рис. 2 показано протекание тока через выпрямитель с двумя мостами. На рис. 3 – протекание тока через выпрямитель с одним мостом.
Обратите внимание, что в выпрямителе с двумя мостами, ток каждого плеча всегда протекает последовательно через два диода. А в выпрямителе с одним мостом – только через один диод. Следовательно, падение напряжения на диодах выпрямителя в схеме с двумя мостами в два раза выше. И до усилителя доходит напряжения немного меньше. Вы можете сказать: «Подумаешь, какая мелочь!» Не так, чтобы и мелочь – именно из этого напряжения получается напряжение на выходе усилителя. Раз напряжение питания уменьшилось, то и на нагрузке максимально возможное напряжение тоже уменьшится. Значит, уменьшится и максимальная выходная мощность. Насколько? А давайте рассмотрим насколько.
Для большей наглядности рассмотрим пример. Допустим, трансформатор выдает в каждой из обмоток под нагрузкой 30 вольт. Прямое падение напряжения на диоде 1,2 вольта. Почему такое большое? Потому, что падение напряжения на np-переходе при большом токе складывается с падением напряжения на внутреннем сопротивлении диода. Такое прямое напряжение падает практически на любом кремниевом диоде при прямом токе 3 ампера и больше. Это соответствует току усилителя, равному 1 ампер – ведь ток через усилитель непрерывен, а ток через диод протекает короткими импульсами большой амплитуды. Допустим, минимальное остаточное напряжение на выходных транзисторах составляет 4 вольта. Сопротивление нагрузки 4 ома.
Считаем для амплитудных значений напряжения.
Два моста.
Максимальное напряжение на нагрузке:
Максимальная выходная мощность:
Множитель 2 в знаменателе последней формулы учитывает, что мы пользуемся амплитудными значениями напряжения, а не действующими.
Один мост.
Максимальное напряжение на нагрузке:
Максимальная выходная мощность:
Разница в целых 7 Вт, или в 10%. И как раз этих семи ватт максимальной выходной мощности вам может не хватить, и начнется клиппинг!
Покупая и ставя в схему два моста, вы должны будете заплатить дороже за то, чтобы получить выходную мощность на 7 Вт ниже!
5. Говорят, что схема с двумя мостами менее подвержена подмагничиванию трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнала частотой 25 Гц. Это не так. Подмагничивание происходит при потреблении от вторичной обмотки вообще тока с частотой 25 Гц. Т.е. две вторичные обмотки в этом случае работают как одна, независимо от схемы выпрямителя. Главное, что они транслируют свой ток в первичную обмотку, в которй все и происходит.
Так что у нас целых четыре причины, почему выпрямитель с одним мостом лучше, чем с двумя. И ни одной, показывающей преимущества выпрямителя с двумя мостами.
Ах да! Я же не доказал, что два моста греются вдвое больше, чем один. Посмотрите на рисунки 2 и 3. Ток усилителя проходит через два диода в каждом из мостов. А токи обоих плеч усилителя в среднем одинаковы (за довольно длительное время, определяющее нагрев – секунды и десятки секунд). В одном случае ток проходит через один мост, а в другом точно такой же ток проходит через два моста. Нагрев вызывается током. Два моста – в два раза больший нагрев, каждый мост греется одинаково, что в схеме с одним мостом, что в схеме с двумя. Поэтому два моста дают вдвое больше тепла, чем один.
Теперь вернемся к загадке в пункте 3. Есть ли разница в том, если каждое плечо усилителя от своей собственной обмотки трансформатора, или если каждая из вторичных обмоток работает на оба плеча усилителя поочередно. Тут такое дело… Вторичные обмотки трансформатора не всегда одинаковы. Даже если их числа витков равны. У броневого и тороидального трансформатора обмотки наматываются одна поверх другой. У той, что сверху средний диаметр витка больше, чем у той, что снизу. Отсюда разные сопротивления и разные потери напряжения при протекании тока. И разные поля рассеяния (значит, их напряжения на холостом ходу могут отличаться). Вот у меня на столе лежит высококачественный тороидальный трансформатор 2х28 вольт 75 ВА. Сопротивления его вторичных обмоток 0,7 Ом и 0,75 Ом. На самом деле это мелочи, и реальная разность напряжений на обмотках очень небольшая. Но она бывает. В этом моем трансформаторе 28,6 вольт и 28,65 вольт под нагрузкой. Если напряжения вторичных обмоток не различаются – то все отлично. А если различие все же есть? А оно вполне возможно. Тогда напряжения питания, поступающие на каждое из плеч усилителя, будут выглядеть так, как на рисунке 4.
Если выпрямительных моста два, то каждое плечо выпрямителя (и усилителя) питается от своей обмотки. Своим напряжением. И в одном плече напряжение получается больше, в другом меньше. Максимальная выходная мощность будет определяться наименьшим напряжением! Допустим, напряжение положительного плеча в нашем примере меньше, чем отрицательного на 0,2 вольт. Итак, напряжение, создаваемое одной из обмоток не 30 вольт, а 29,8 вольт. Считаем.
Максимальное напряжение на нагрузке:
Максимальная выходная мощность:
Потеряли целый ватт. Мелочь, конечно. Но ведь жалко! А если разница напряжений будет больше? Мало ли какой трансформатор вам удалось приобрести! А в самодельном трансформаторе все может быть еще хуже.
Для одного моста картина совершенно другая. Там на каждое плечо нагрузки работает каждая из обмоток поочередно. Максимальное напряжение в каждом плече получается равно наибольшему из напряжений обмоток. Это же здорово – получить все по максимуму! Явное преимущество перед схемой с двумя мостами. Расплатой за это будет наличие в выпрямленном напряжении пульсаций с частотой 50 Гц, тогда как двухмостовой выпрямитель дает пульсации только с частотой 100 Гц. Пульсации с частотой 50 Гц фильтруются хуже. Есть ли в этом недостаток? Нет! У нас целых две причины не бояться этих более низкочастотных пульсаций:
1. Амплитуда этих пульсаций очень мала и равна разности напряжений вторичных обмоток. В нашем примере это 0,2 вольта.
2. В фильтрах современных усилителей используются конденсаторы большой емкости, которые эффективно все сглаживают. 50-ти герцовые пульсации сглаживаются в 2 раза хуже, чем «стандартные» частотой 100 Гц. Но амплитуда стогерцовых пульсаций составляет десятки вольт (она равна напряжению питания). И все равно эффективно подавляется. А тут доли вольта.
Итак, по всем параметрам выпрямитель с одним мостом превосходит двухмостовую схему. И если не верить в Духа Аудио, то использовать надо именно его. Давайте я для большей наглядности сведу в таблицу результаты нашего примера.
| Схема | С одним мостом | С двумя мостами | С двумя мостами |
| Вариант: | для всех случаев | одинаковые напряжения вторичных обмоток | разные напряжения вторичных обмоток |
| Максимальная выходная мощность, Вт | 76,8 | 69,6 | 68,4 |
И сколько надо дополнительно потратить денег и места, чтобы вместо выходной мощности 76 Вт получить мощность 68 Вт?
Но это еще не все. Вот теперь давайте вспомним, что на свете существуют диоды Шоттки. О том, что их повышенное быстродействие при выпрямлении синусоиды частотой 50 Гц никак не проявляется, я уже писал. Но у них есть другое очень замечательное свойство: гораздо меньшее прямое падение напряжения. Я замерил его для диодов нескольких типов, оно оказалось практически одинаковым и равным 0,7 вольт. То есть по сравнению с диодами с np-переходом мы выигрываем целых полвольта. Много ли это? Я повторю все расчеты для нашего примера, используя в качестве диодов диоды Шоттки, и снова сведу все в таблицу.
| Тип выпрямительных диодов | «Обычные» диоды | «Обычные» диоды | «Обычные» диоды | Диоды Шоттки | Диоды Шоттки | Диоды Шоттки |
| Схема | С одним мостом | С двумя мостами | С двумя мостами | С одним мостом | С двумя мостами | С двумя мостами |
| Вариант: | для всех случаев | одинаковые напряжения вторичных обмоток | разные напряжения вторичных обмоток | для всех случаев | одинаковые напряжения вторичных обмоток | разные напряжения вторичных обмоток |
| Максимальная выходная мощность, Вт | 76,8 | 69,6 | 68,4 | 80 | 75,6 | 74,4 |
Итак, при замене «обычных» диодов диодами Шоттки мы получили несколько дополнительных ватт к максимальной выходной мощности. Кто знает, может как раз этих ватт нам и не хватало для полного счастья? И нужно ли это счастье убивать собственными руками, ставя два моста туда, где отлично хватает и одного? Два моста даже с диодами Шоттки уступают одному мосту с «обычными» диодами.
И обратите внимание, что разница между самой большой максимальной выходной мощностью и самой маленькой, составляет 11,6 Вт. Представляете! Мы можем потерять целых 11 ватт, просто сделав выпрямитель по другой схеме. Вот вам и разница в схемах и в выпрямителях.
На самом деле, если быть честным, у двухмостовой схемы все же есть преимущество перед одномостовой. У двухмостовой схемы максимальное обратное напряжение на диоде в два раза меньше. Максимальное обратное напряжение на диоде для двухмостовой схемы должно превышать напряжение (действующее значение) на одной вторичной обмотке не менее чем в 1,5 раза. Гораздо лучше, если в 2 раза и более. А для одномостовой схемы максимальное обратное напряжение на диоде должно превышать напряжение на одной вторичной обмотке (если их две раздельные, или на половине, если это одна обмотка с отводом от середины) как минимум в 3 раза, а лучше в 4 и более раза. Поэтому если использовать диодный мост с максимальным обратным напряжением 200 вольт, то одномостовая схема даст максимум ± 60 вольт, а двухмостовая ± 120 вольт питания. Если мост выдерживает 1000 вольт обратного напряжения (а такие мосты легкодоступны и дешевы), то двухмостовая схема выдаст максимальное напряжения питания ± 600 вольт, а одномостовая всего лишь ± 300 вольт. Вам достаточно? Поэтому я это свойство за достоинство и не считаю: ставьте мосты, рассчитанные на напряжение 1000 вольт и ни о чем не беспокойтесь. Хуже ситуация с диодами Шоттки — они гораздо более низковольтные. Я не встречал диодов Шоттки с максимальным обратным напряжением превышающим 150 вольт. Тогда в двухмостовой схеме мы получим напряжение питания максимум ±100 вольт, а в одномостовой — ±50 вольт. Обычно напряжения питания ±50 вольт хватает для большинства усилителей. Но вот если вам действительно нужно больше, то тут надо выбирать, чем пожертвовать. И опять же, смотрим в таблицу: один мост на обычных диодах немного эффективнее двух мостов на диодах Шоттки. Так что выбор за вами.
Маломощный блок питания
Для питания конструкций на операционных усилителях (ОУ) зачастую нужен маломощный источник, выдающий двухполярное напряжение 12-15 Вольт и ток до 100 мА. Слово «двухполярный» означает, что на самом деле он состоит из двух одинаковых источников, соединенных вместе так, что «плюс» одного соединен с «минусом» другого, образуя их общую «землю». Таким образом, в цепь относительно «земли» поступает как «+», так и «-«, что очень удобно — усиливаем ведь переменный ток.Блок питания может быть линейным, а может импульсным. Импульсный блок сложнее в изготовлении и настройке, а главное, он создает слишком много помех, от которых потом не отделаешься (особенно в малосигнальных аналоговых цепях — сущее мучение, все время вылазят, где не ждали). Поэтому рассмотрим линейный блок питания. Среди линейных иногда встречаются бестрансформаторные блоки, но я настоятельно не рекомендую их делать — по технике безопасности никак нельзя! Даже если никого не убьет током (а такая опасность есть), аппаратура может гореть на раз-два. Оно нам нужно?
То есть получается вот такая штука:
| Помните, что напряжение 220 Вольт, присутствующее на элементах цепи, опасно для жизни! |
|---|
Пройдемся по составляющим блока питания.
Сетевой фильтр ослабляет (практически подавляет) помехи по сети. Эти помехи могут быть как высокочастотные (сравнительно низкое напряжение в диапазоне 50кГц — 5 МГц), так и высоковольтные (по ГОСТу нечастые импульсы до 3кВ, если мне не изменяет память, это регулярно, а до 25кВ — это изредка). С другой стороны, короткие импульсы перенапряжения имеют широкий спектр, так что вполне можно говорить о том, что помехи и высоковольтные, и высокочастотные одновременно. Для «убивания» высоковольтных помех самое лучшее средство на сегодняшний день — это варистор.
Варистор — полупроводниковый прибор, который при низком напряжении ток не пропускает — практически изолятор. Если же напряжение на нем превысит определенную величину, то сопротивление варистора резко падает до сотен и даже десятков Ом. И ток через него, естественно, течет. Варистор выбирают таким образом, чтобы он открывался при напряжении выше 300 вольт (для надежности от ложных срабатываний на 220В). Если появится какой-либо высоковольтный импульс, он пройдет сквозь варистор, а на самой схеме напряжение возрастет вольт до 350-400 на очень короткое время. Это для схемы абсолютно безопасно (без варистора было бы не 400, а 4000 вольт, и то обычно без последствий). Естественно, что варистор должен быть самым первым элементом, подключенным к сети (после предохранителя и выключателя).
Пропуская через себя импульс тока, варистор нагревается, и, если перегрузка слишком большая, может сгореть (защитив собой остальную схему). Поэтому варисторы выпускаются на разную мощность (точнее, энергию). При этом более «мощные» варисторы имеют бОльшие размеры. (Еще немного про варисторы см. Сетевой фильтр из удлинителя)
Однако низковольтную высокочастотную помеху варистор подавить практически не в состоянии. Обычно такая помеха на блоки питания влияет слабо, но в наше время, когда всяких электромагнитных излучений и помех становится все больше, от них тоже лучше избавиться. Для этого используется либо LC, либо RC фильтр. Первый эффективнее, второй дешевле и доступнее. Для маломощных систем проще использовать RC фильтр, для мощных он уже не подойдет — на нем будут большие потери мощности.
Понятно, что без сетевого фильтра можно и обойтись, но не нужно быть уж настолько оптимистом…
Трансформатор преобразует напряжение переменного тока 220 вольт в низковольтное — 9-16 вольт в зависимости от выбранной схемы. Трансформатор может иметь одну или две одинаковые вторичные обмотки (первичной называется та, на которую напряжение подается , т.е. 220В, а вторичной — та с которой напряжение снимается). Две вторичные обмотки в данном случае лучше, но хватит и одной, если нет подходящего двухобмоточного транса. Трансформатор имеет определенную номинальную мощность. Чем она выше, тем больше размеры и цена трансформатора. По конструкции (в зависимости от формы железа) он может быть либо броневым, либо тороидальным (есть еще стержневые, но малой мощности их обычно не делают). Тороидальный меньше, но дороже. На таких маленьких мощностях принципиальной разницы между ними никакой.
Очень важно, чтобы трансформатор был рассчитан на частоту 50 Гц. ВЧ и импульсные трансформаторы при включении в сеть сразу выпускают струйку вонючего дыма. Пробки при этом выбивает не всегда.
Выпрямитель предназначен для превращения переменного напряжения в постоянное. Точнее, не в постоянное, а в «однонаправленное» — у переменного тока направление (и величина) меняется, а здесь получаем пульсирующее напряжение — величина изменяется, а направление нет. По числу используемых для работы полупериодов тока (полупериод — это половина периода переменного тока — плюсик или минусик на рис. 2), выпрямители делятся на однополупериодные и двухполупериодные.
| Исходный переменный ток | Однополупериодное выпрямление | Двухполупериодное выпрямление |
Рис.2. Однополупериодное и двухполупериодное выпрямление.
Понятно, что двухполупериодный выпрямитель лучше, но для него потребуется трансформатор в двумя вторичными обмотками (мы же хотитм получить еще и два напряжения, не забыли?). Если такого нет, то в нашем случае вполне можно обойтись однополупериодным — мощности маленькие, конденсаторы большой емкости для сглаживания пульсаций доступны. Преимущества двухполупериодного выпрямителя на такой маленькой мощности практически незаметно.
Если трансформатор однообмоточный, можно еще предложить двухполупериодный выпрямитель с виртуальной средней точкой. Но все же лучше сделать однополупериодный выпрямитель, но с реальной средней точкой, а не с виртуальной. Это мне мой более чем 25-летний опыт подсказывает. Есть в виртуальной точке что-то от резиновой женщины…
Напряжение на вторичной обмотке зависит от того, будет ли использоваться стабилизатор, или нет. В любом случае с напряжением не так все просто.
То напряжение, которое показывает вольтметр переменного тока, называется действующим значением и в 1,4142… (это корень из двух) раза меньше, чем максимальное (на рисунке слева действующее показано красной линией).
Поэтому на выходе выпрямителя напряжение будет больше, чем на вторичной обмотке трансформатора. Максимум в 1,4 раза. А может и больше — под нагрузкой напряжение на трансе уменьшается, значит на холостом ходу оно может быть больше номинального. И тогда на холостом ходу напряжение на выпрямителе может быть больше действующего в 1,5 и даже 2 раза!При подключении нагрузки напряжение на выпрямителе снижается, причем тут влияют сразу несколько причин:
- Снижается напряжение на вторичной обмотке (для маломощных трансформаторов это снижение может быть значительным).
- Падает напряжение на выпрямительных диодах (от 0,5 до 2 вольт).
- Конденсатор фильтра разряжается током нагрузки, и среднее напряжение на нем уменьшается (см. рис.3).
Поэтому, если используется нестабилизированный блок питания, нужно быть готовым к тому, что напряжение точь-в-точь такое, какое нужно (+-15В) получить не удастся. Оно будет где-то от 12 до 15 вольт. Лишь бы не больше — большинство микросхем выдерживают максимум 16,5 В.
Фильтр представляет собой конденсатор большой емкости. Он заряжается, когда напряжение, поступающее от выпрямителя (черная линия на рис.3) максимально, а потом медленно разряжается, подпитывая нагрузку (напряжение конденсатора — синяя линия):
| однополупериодный выпрямитель | двухполупериодный выпрямитель |
Рис.3. Напряжение на конденсаторе фильтра.
Изменение напряжения называется пульсацией. В однополупериодном выпрямителе пульсации больше — дольше время разряда. Чем больше емкость фильтра — тем пульсации меньше, так как за это же время конденсатор разряжается на меньшую величину.
Интересно, что ток через диоды протекает только в момент заряда конденсаторов фильтра. При этом ток довольно большой — он идет и на питание нагрузки, и должен обеспечить нужный заряд (рис.4).
Хорошо видно, что ток через диоды протекает лишь короткое время. Произведение тока заряда конденсаторов (это ток диода минус ток нагрузки, который также протекает через диод) на время заряда примерно равно произведению тока разряда (т.е. нагрузки) на время разряда (это все остальное время). Вот и получается, что диоды выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку должны выдерживать ток гораздо больший, чем ток нагрузки.
На форму тока диода, моменты его начала и окончания влияют ряд факторов: емкость фильтра, напряжение питания, ток нагрузки, сопротивление (точнее вольт-амперная характеристика) диода, индуктивность и активное сопротивление обмотки трансформатора. Поэтому сам график тока получается из решения нелинейного дифференциального уравнения, в которое входят все эти параметры. К счастью, для основных случаев жизни это уравнение решено, и для рассчетов используются результаты этого решения — формулы и графики, приведенные в специальной литературе.
Кстати, и обратное напряжение на диоде (когда он закрыт и не пропускает ток) довольно большое — там суммируется с одной стороны входное напряжение, а с другой — выходное (не вычитаются, а именно суммируются). Поэтому не удивляйтесь, когда для выпрямителя на 15 вольт и 0,1 ампер используется диод, рассчитанный на 50 вольт и 1 ампер.
Стабилизатор — специальная схема, пропускающая напряжение со входа на выход хитрым образом. Она работает так, что напряжение на выходе всегда одинаковое. Это напряжение получается из входного, и поэтому входное напряжение должно быть больше — излишек погасит стабилизатор. Этот излишек должен быть больше 3 вольт — иначе стабилизатор работать не будет. Например, если стабилизатор 15 вольтовый, то на вход мы можем подавать от 18 вольт (=15+3) до 30 вольт (больше не выдержит, хотя у разных стабилизаторов по-разному). Если же на вход подадим 12 В — на выходе будет 12-3=9 вольт. Это состояние не рабочее, и никакой стабилизации не будет. В рабочем режиме напряжение на выходе очень стабильно и практически не зависит ни от входного напряжения (поступающего с выпрямителя), ни от тока нагрузки (в рабочих пределах).
Итак, получается аж четыре варианта схем: однополупериодный/двухполупериодный выпрямитель и при этом стабилизированный или нестабилизированный:
| Самым первым элементом, считая от сети, должен быть предохранитель! |
|---|
Ток предохранителя должен быть 0,068 — 0,15 А. Если трансформатор не очень хороший, то в момент включения трансформатора в сеть, предохранитель может сгорать. Тогда его (предохранителя) номинал можно увеличить до 0,25 — 0,5А. Если и такой предохранитель сгорает, стОит заменить трансформатор — не хороший он! На больший ток, чем 0,5А, предохранитель ставить нельзя — он останется единственной несгоревшей деталью, случись что. Да и 0,5 ампера, это уже многовато, я бы уже не советовал — все же речь идет о безопасности.
Предохранители разных типов имеют разное быстродействие. Поэтому, если, например, подать ток 1,2 ампера и длительностью 0,5 секунды на стеклянный предохранитель в 1А, то он скорее всего не сгорит. А одноамперный «керамический» сгореть успеет. Поэтому в этой схеме лучше всего использовать традиционные стеклянные предохранители.
Тип выпрямителя следует выбирать исходя из трансформатора. Если есть двухобмоточный трансформатор (или с отводом от средней точки), то выпрямитель лучше использовать двухполупериодный. Напряжение каждой обмотки (или единственной) 9-11 вольт для нестабилизированного источника, и 14-22 вольт для стабилизированного. Причем это напряжение должно быть на обмотке ни к чему не подключенной и измеренное вольтметром. (Кстати, две обмотки можно соединить неправильно, перепутав начало и конец одной из них. На схеме между точками А и Б должно быть удвоенное напряжение. Если между этими точками напряжение маленькое (близкое к нулю) — поменяйте местами концы одной из обмоток.)
Мощность трансформатора 5-8 Вт (можно и больше, только габариты увеличатся). Вместо трансформатора в случае однополупериодного выпрямителя можно использовать сетевой адаптер переменного тока на подходящее напряжение. В таком адаптере внутри находится только трансформатор, так что придется обойтись без сетевого фильтра. Выход адаптера подключается туда, куда подключена вторичная обмотка трансформатора — один конец к общей точке диодов, другой — к общей точке конденсаторов. Если использовать подходящий разъем, то адаптер можно «не ломать», и использовать и для других целей.
Если источник будет нестабилизированный, то надо быть осторожным с «китайскими» адаптерами (и трансформаторами). Их иногда очень плохо делают, и у них под нагрузкой напряжение сильно падает. При этом на холостом ходу напряжение может быть намного больше, чем нужно. Например, под нагрузкой 9 вольт, а на холостом ходу 15 вольт. Такой трансформатор использовать нельзя (разве что в стабилизированном источнике, предварительно все хорошенько промерив и просчитав).
Тип варистора я рекомендую TVR 05 471. Можно использовать TVR 07 471 — он больше, но и подавляемая энергия у него выше. Последние цифры должны быть 471. Меньше и больше очень не рекомендую — в первом случае будут ложные срабатывания (т.е. будет греться сильно на обычном напряжении), а во втором — слишком большое напряжение срабатывания — пропустит излишнее перенапряжение на схему.
Резисторы R1 и R2 любого типа. Номинальная мощность 0,5 Вт и выше. Брать резисторы мощностью больше 2 Вт не стОит — пользы никакой, а размеры большие. Сопротивление в пределах 2-20 Ом. Можно даже разного сопротивления в указанных пределах. Важный момент — у всех без исключения резисторов не очень надежная изоляция. Поэтому их нельзя размещать вплотную друг к другу. Расстояние между ними должно быть не менее 1 см.
Конденсатор С3 может быть и другого типа, главное неэлектролитический. Его максимальное напряжение должно быть не менее 600 вольт (это надежность и безопасность). Емкость 0,068 — 0,47 мкФ. Не рекомендую ставить старые и б.у. конденсаторы.
Можно использовать конденсаторы типа К73-17 на напряжение 630 вольт (рис. 7), но не рекомендую.
Лучше использовать специальные полипропиленовые конденсаторы, предназначенные для подавления помех в сети:
На рисунке 7а слева показан такой специальный конденсатор. Он работает лучше всего. Такие конденсаторы сейчас доступны, но за неимением специального, подойдет и показанный справа К73-17 на напряжение 630 вольт.
Обратите внимание, что на помехоподавляющих конденсаторах указывается действующее значение максимально допустимого переменного напряжения. Показанный на рисунке конденсатор работает в сети до 250 вольт переменного тока.
Диоды или диодный мостик должны быть рассчитаны на напряжения и токи указанные на схеме. Это основные параметры — максимальное обратное напряжение и максимальный прямой ток, которые выдерживает диод. Можно и на бОльшие — это все равно. Ведь если диод выдерживает обратное напряжение 1000 вольт, а у нас в схеме 50, то он всего лишь будет работать в суперлегких условиях. Просто у более мощных диодов больше габариты и цена. От «высокочастотности» диода работа схемы абсолютно не зависит! При желании, можно использовать высокочастотные выпрямительные диоды, разницу заметно будет только в цене. А вот малогабаритные (стеклянные) универсальные диоды (так они называются) использовать нельзя, несмотря на то, что они прекрасно работают на радиочастотах — большие напряжения и токи они выдерживают с трудом — не для того они созданы.
В двухполупериодном выпрямителе лучше использовать готовый диодный мостик. Я использую импортные диоды — они маленькие и дешевые. На мостиках написано где «+», где «-«, где «~». На диодах полоса, нанесенная на корпус, соответствует катоду:
Дальше у нас идет фильтр. Для него используются электролитические конденсаторы — при малых размерах они имеют большую емкость. Их самое важное свойство — они полярные. То есть имеют свои «плюс» и «минус». И подключаться должны соответствующе: «+» источника подключается к «+» конденсатора, а «-» источника — к «-» конденсатора и ни в коем случае не наоборот! Иначе конденсатор не просто выйдет из строя, а может взорваться! На торце корпуса у него есть специальные насечки для того, чтобы корпус разорвался в этом месте и не причинил никому вреда. Точно также конденсатор может себя повести, если на напряжение нем превысит максимально допустимое.
Маркировка какой вывод «+», а какой «-» нанесена на корпусе. У отечественных конденсаторов наносят «+», а у импортных, как на рис.9, наносят «-«. Это прямо такая белая полоса, идущая вдоль отрицательного электрода, с нанесенными на нее стилизованными знаками «-«. Интересная деталь — на схемах белым обозначают положительный вывод конденсатора, а на корпусе белым маркируют отрицательный вывод! Почему так делается — не знаю!
Размеры конденсаторов зависят кроме емкости и допустимого напряжения еще от производителя. Конденсаторы с одинаковой емкостью и напряжением у разных производителей могут различаться по габаритам раза в два! Это нужно учитывать при разработке печатных плат и монтажных работах. Лично мне нравятся конденсаторы Jamicon — недорогие, малогабаритные и приличные.
Понятно, что выигрывая в габаритах, проигрываешь в чем-то другом. Иногда более малогабаритные конденсаторы в чем-то хуже (например, по частотным свойствам, или каким-то другим параметрам), иногда просто дороже. В нашем случае это все абсолютно не имеет значения.
Минимальная емкость конденсаторов для блока питания составляет 2200 мкФ. В случае однополупериодного нестабилизированного выпрямителя можно применить 3300 (редкое значение емкости) или 4700 мкФ. Будет немного лучше. Дальнейший рост емкости практически бесполезен. Меньшая емкость приведет к росту пульсаций. В стабилизированном блоке питания это не страшно (только напряжение трансформатора нужно брать не 14-22 вольт, а 16-22 В. В принципе, при этом допустима емкость даже 470 мкФ, но такой экстрим ни к чему. Уж если делать, так делать хорошо.
Про максимальное напряжение конденсатора нужно сказать особо. Можно конечно взять конденсатор на 35 или даже 50 вольт, и не заморачивать голову. Цена и габариты при этом несколько возрастут, но не так уж и сильно. Т.е. конденсаторы на любое напряжение большее или равное 35 вольт подойдут! Для нестабилизированного блока подойдут конденсаторы на 16 вольт (там же у нас 12-15, не забыли?), но я бы все же рекомендовал их брать с запасом — 25-ти вольтовые (16В можно, это просто моя перестраховка, ну люблю я излишнюю надежность — характер такой!). Если блок стабилизированый, то 16-ти вольтовые конденсаторы использовать нельзя! Или на 25 вольт, или выше. Измерьте напряжение на вторичной обмотке трансформатора на холостом ходу, умножьте на 1,4142…, и если получится 22 вольта и меньше, то можно брать конденсатор на 25В. Откуда взялась цифра 22? А напряжение в сети может возрасти максимум на 5%. 22 вольта + 5% = 23,1. Вот вам и 25 вольт максимума (с запасом)! Или не заморачиваться, и сразу использовать 35…50 вольтовые конденсаторы.
В любом случае максимальное допустимое напряжение конденсаторов должно быть по крайней мере в 1,2 раза больше, чем то наибольшее напряжение, которое мы на них подаем!
Если блок питания нестабилизированный, то все! Но стОит почитать дальше. Там спрятана еще парочка советов.
А у нас на очереди стабилизатор.
Микросхемы стабилизаторов выпускаются разными фирмами. Их очень много различных типов. Нас интересуют так называемые «трехвыводные» стабилизаторы — самые простые в использовании, дешевые и доступные. Эти стабилизаторы, несмотря на производителя, имеют буквенно-цифровые названия 78Lxx, 79Lxx, 78хх, 79хх, где вместо хх присутствуют две цифры, означающие выходное напряжение в вольтах. Например: 78L12 = 12 вольт, 7905 = 5 вольт. Начальные цифры 78 означают, что микросхема работает с положительным, относительно земли, напряжением (стабилизирует «плюс»), цифры 79 — что с отрицательным (стабилизирует «минус»). Наконец, латинская буква L внутри названия означает, что микросхема в малогабаритном корпусе, а без буквы L корпус будет больше. Отечественные аналоги имеют гораздо более путанное обозначение — напряжение и полярность зашифрованны в буквах и цифрах так, что без специальной таблицы (бутылка не поможет! ) не разберешься (буквы А, Г соответствуют напряжению 12 вольт; Б, Д — 15 вольт и т.п.).
Микросхемы, выполненные в маленьком корпусе (т.е. с буквой L в обозначении), по своей конструкции точно такие же, но рассчитаны на меньшие токи и мощности, чем в большом:
| Корпус | Маленький (ТО-92) | Большой (ТО-220) |
|---|---|---|
| Uвх.макс, В | 30 | 35 |
| Iнагр.макс, А | 0,1 | 1 |
| Рмакс, Вт | 0,5-0,7 | 1-2 без радиатора, до 10 с радиатором |
С напряжениями и токами понятно, а вот мощность, выделяемвая на микросхеме (рассеиваемая микросхемой), определяется так:
Рмакс = ( Uвх — Uвых ) * Iнагр
Все в вольтах, амперах, ваттах. Если получается больше, чем 0,5-0,7 Вт, то нужно использовать «большую» микросхему:
У этих микросхем расположение выводов также различаются для положительного стабилизатора и отрицательного. Кроме того в 78хх металлическая часть корпуса соединена с землей, а у 79хх со входом — не устройте замыкание!Обратите внимание — у «больших» микросхем максимальное входное напряжение равно 35 вольт. Поэтому если трансформатор выдает достаточно большое напряжение — лучше использовать их.В принципе можно использовать 12-ти вольтовые микросхемы: 78L12 и 79L12 (7812 и 7912). Если длина провода, идущего от конденсаторов фильтра больше 7 см, то и со входа микросхемы на землю нужны такие же конденсаторы (см. рис.13), как С4, С5. Соответственно и провода, соединяющие выход стабилизатора с С4, С5 должны быть короткими.
Очень было бы хорошо, если в той схеме, которую будете питать от этого источника в цепи питания также стояли такие конденсаторы (они улучшают жизнь на высоких частотах). Такой подход к конструированию устройств должен войти в привычку и стать стандартом.
Если источник делаем нестабилизированный, то конденсаторы С4 и С5 тоже хорошо было бы использовать. При этом они подключаются параллельно С1 и С2 и помогают им на высоких частотах — электролитические конденсаторы плохо работают, начиная с 3…7 кГц (это расплата за большую удельную емкость).
Емкости С4 и С5 берем в диапазоне от 0,1 мкФ до 4,7 мкФ. Меньше нельзя — не подействуют, больше — конденсаторы такой емкости редкие и дорогие, а разницы не заметно. Оптимальный диапазон емкостей 0,33…1 мкФ. Конденсаторы емкостью 0,1…0,22…0,33 мкФ имеют одинаковые размеры и цену. Поэтому и выбрал 0,33 мкФ.
Тип конденсатора может вызвать некоторые споры. Нужно ли ставить сюда «аудиофильские» по 5-10$ штука? Решайте сами. Я рекомендую обычные керамические (с диэлектриком X7R) по 3-5 рублей за штуку:
Рис.11. Малогабаритные керамические конденсаторы. Емкости слева направо: 15нФ; 0,22 мкФ; 1,5 мкФ; 4,7 мкФ.
Эти конденсаторы работают при неизменном напряжении, поэтому их нелинейность никак не сказывается на работе ни самого блока питания, ни того усилителя, который мы от него питаем. Но все же использовать конденсаторы с диэлектриком типа Y5V я не рекомендую.
Как определить емкость по трехзначному числу на корпусе? Первые две цифры — емкость конденсатора в пикофарадах (1е-12 Фарады). Последняя цифра — количество нулей, которое нужно приписать к емкости (или показатель степени числа 10, тогда емкость, выраженная первыми двумя цифрами умножается на 10^N).
Например, емкости на рис.11
- 153 то есть 15_3, это значит: 15 000 пФ = 15 * 10^3 пФ = 15 нФ
- 224 то есть 22_4, это значит: 22 0 000 пФ = 22 * 10^4 пФ = 220 нФ = 0,22 мкФ
- 155 то есть 15_5, это значит: 15 00 000 пФ = 15 * 10^5 пФ = 1,5 мкФ
Конденсаторы на рис.7 внизу
- 106 то есть 10_6, это значит: 10 000 000 пФ = 10 * 10^6 = 10 мкФ
- 685 то есть 68_5, это значит: 68 00 000 пФ = 68 * 10^5 = 6,8 мкФ
Кстати, сравните размеры конденсаторов 0,22 мкФ и 1,5 мкФ на рис.11. Так что С4 и С5 можно запросто ставить 1,5 мкФ (я так и сделал).
Для индикации включения (а также для красоты и «солидности») блок питания можно дополнить светодиодными индикаторами. В принципе светодиоды можно использовать любые, какие нравятся внешне. Но желательно не брать мигающие и прочие «переливалки» — это все же серьезная конструкция. У светодиодов важно не перепутать полярность. Перед подключением хорошо бы померять тестером, включенным в режим проверки диодов, или омметра, куда нужно подать «+», чтобы светодиод горел. При неправильном включении они легко выходят из строя.Мне нравятся светодиоды в прозрачном корпусе, которые «приобретают цвет» когда светятся — всегда очень хорошо видно, светятся они, или нет. Это же индикаторы, и они несут важную информационную нагрузку.Резисторы мощностью 0,12 Вт (больше по мощности запросто, но и больше по габаритам) любого типа. Чем сопротивление меньше, тем яркость больше. Но для большинства современных светодиодов вполне хватит сопротивления 3,3 кОм ( многие светодиоды будут нормально работать при сопротивлении от 10 кОм!). Так что это я взял ток с запасом на всякий случай.
При желании всегда можно определить значение сопротивлений R3 и R4 из закона Ома:
R = (Uп — Uпрямое_диода) / Iпрямой_диода.
Прямой ток диода зависит от его типа (обычно 0,5…25 мА, номинальные значения 1…5…10 мА). Прямое напряжение на диоде зависит от типа диода, и, очень сильно, от цвета его свечения. Очень примерно можно считать (хотя их сейчас выпускается столько типов, что разброс прямых напряжений может быть очень большим: независимо от цвета свечения до 4 вольт запросто!):
| Цвет свечения светодиода | Прямое напряжение, В |
|---|---|
| Красный | 0,8 |
| Желтый | 1,0 |
| Зеленый | 1,2…1,5 |
| Синий | 1,5…2,5 |
| Белый | 1,5…3,5 |
Все это хозяйство подключается к самому-самому выходу схемы.
Как пример реального блока питания, приведу блок, который я сделал для себя. Я его делал «на скорую руку», больше заботясь о быстроте изготовления, чем о какой-нибудь красивости и прочем. Он выполнен в виде «сетевого адаптера», чтобы питать макеты и не занимать место на столе (я в нем использовал один светодиод в прозрачном корпусе, который светится красным — он торчит этаким горбиком из верхней поверхности блока).
Этот блок не является «примером для подражания» — в его конструкции есть некоторые недостатки, которые могут в некоторый момент проявиться (например, неудобный для замены предохранитель; микросхемы стабилизаторов, закрепленные термоклеем, который при перегреве может расплавиться). Просто я наверняка уверен, что у меня будет все ОК (некоторый опыт, однако; и знание слабых мест блока). Это хорошая иллюстрация, где показаны реальные элементы, их установка и подключение. Попробуйте несколько улучшить конструкцию, и получите почти идеал!
Изнутри он представляет собой описанный выше стабилизированный блок с однополупериодным выпрямителем:
Сетевой фильтр не поместился (его еще нужно хорошенько изолировать, чтобы когда корпус закрыт, ничего ни к чему не прикоснулось), поэтому я не стал его устанавливать.
Нанесенные маркером на корпус знаки «+» и «—» помогают ничего не перепутать. Обратите внимание на провод, выходящий из блока: он свернут внутри петлей, так что если за него дернуть, то ничего не оторвется.
Трансформатор однообмоточный на 16 вольт, отсюда выпрямитель однополупериодный (диоды те же, что на рис.8 1000 вольт 1 ампер). Конденсаторы 4700 мкФ на 25 вольт (рис.9) хорошо так влезли в корпус. Микросхемы стабилизаторов взял большие по двум причинам: 1) маленьких на 15 вольт не было под рукой; 2) условия охлаждения плохие, чтобы не перегревались (большой корпус имеет большую поверхность и охлаждается лучше) ни при каких условиях. На выводах микросхем установлены конденсаторы 1,5 мкФ (С4, С5 по схеме) и на входе, и на выходе, потому что провода, соединяющие микросхемы с электролитическими конденсаторами, довольно длинные. Я так думаю, что без входных конденсаторов можно было бы вполне и обойтись, но так наверняка.
Наладка устройства.
Блок, собранный из исправных деталей, начинает работать сразу. Если что-то не работает (сразу видно не горят светодиоды) — пройдемся вольтметром по блокам (рис.1) слева направо. После предохранителя должно быть 220 вольт переменного тока, после сетевого фильтра тоже. На каждой из вторичных обмоток трансформатора — 9-22 вольта (это напряжение уже известно, осталось только сравнить). После выпрямителя измеряем постоянное напряжение: на конденсаторах, потом на выходе стабилизаторов. Если все напряжения в норме, а светодиоды не горят — значит перепутали полярность светодиодов, которые, скорее всего, уже сгорели (нежные они). Если по пути следования в какой-то точке напряжения нет, значит проблема в предшествующем элементе.
«По многочисленным просьбам трудящихся», дополнительно описываю регулируемый стабилизатор. Сравнительно новые микросхемы LM317/LM337 работают так же, как и 78хх/79хх (в паспорте написано, что всяческих защит больше), но еще и позволяют регулировать выходное напряжение. Эти микросхемы несколько дороже, чем 78хх/79хх, и требуют несколько более сложной схемы, но зато можно получить любое нестандартное выходное напряжение в диапазоне 1,25…30 вольт.
Тут будьте внимательны — цоколевка отличается от 78хх/79хх (это производители над нами издеваются, не иначе — все микросхемы по-разному!). И еще, буквы в конце названия микросхемы очень важны — от них зависит тип корпуса. Там куча разных корпусов под печатный и автоматизированный монтаж — не попадитесь!
Выходное напряжение зависит от соотношения сопротивлений R1 и R2, причем величина R1 = 240 Ом рекомендуется производителем:
Uвых = 1,25 * ( 1 + R2 / R1 ).
Отсюда можно найти значение сопротивления R2 для получения любого требуемого напряжения. В принципе, если в качестве R2 использовать сдвоенный резистор 3,3 кОм, то можно плавно регулировать выходное напряжение в диапазоне 1,25…18 вольт. Но я бы не рекомендовал такое:
- У сдвоенных переменных резисторов сопротивление меняется не синхронно, в результате напряжения в положительном и отрицательном плечах будут заметно различаться
- При вращении переменного резистора инода может пропадать контакт (слышали, как «трещат» регуляторы громкости?). Что при этом с напряжением произойдет…
Еще кое-что.
Недавно потребовалось сделать такой вот блок питания из промышленного блока питания от чего-то там. Исходный блок выдавал стабилизированное напряжение +5 вольт. Из всех его потрохов подходящим оказался только трансформатор — напряжение на вторичной обмотке у него было 17,5 вольт. Все остальное я выкинул, добавил сетевой фильтр (один только конденсатор, там было очень мало места и распаивать все не хотелось), однополупериодный выпрямитель (т.к. у трансформатора была всего одна вторичная обмотка), стабилизатор и светодиодный индикатор:
В данном случае было очень важно, чтобы выходное напряжение было выведено на гнездо. В него разные устройства включаются очень легко.
Результат тот же — качественное питание, быстро и недорого.
Низкое или пониженное напряжение. Как повысить напряжение в сети
0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить
Мощность до 888 ВА, диапазон 145-260 В, микропроцессорное управление, защитное отключение
0 — текст кнопки «Купить», если = 0, то выводится кнопка «Сообщить о поступлении» 2 Предзаказ — данный тип реализации НЕ учитывает остатки, товар с данным типом можно купить всегда, выводится текст на кнопке «Предзаказ». 3 Только под заказ — данный тип реализации, НЕ учитывает остатки, такие товары изготавливаются под заказ, выводится текст на кнопке «Заказать» —> Купить
Рекомендуем прочитать:
- Низкое и пониженное напряжение. Причины
- Чем опасно низкое и пониженное напряжение
- Какие приборы чувствительны к этой проблеме, а какие нет?
- Как повысить напряжение в сети
- Повысить напряжение с помощью стабилизаторов Skat и Teplocom
Низкое и пониженное напряжение. Причины
Почему в наших электрических сетях низкое или пониженное напряжение хорошо известно. Основные причины — старение электрических сетей, плохое их обслуживание, износ основного оборудования, неверное планирование сетей, значительный рост потребления энергии. В результате мы имеем миллионы потребителей, получающих низкое напряжение. Хорошо, если в сети параметры падают до 200 Вольт, часто бывает что в домах 180, 160 и даже 140 Вольт.
Как известно, напряжение в сети не одинаково у потребителей, подключенных к одной линии передач. Чем дальше потребитель находится от распределительного устройства, тем ниже будет его значение. Конечно, в этой ситуации необходимо повысить напряжение.
К понижению напряжения также приводит существенное увеличение мощности каждого потребителя в сети. Сейчас трудно найти дом, в котором есть только один чайник, один телевизор, один холодильник и пять лампочек. А ведь это примерный расчёт потребления электричества в советские годы, в то время в домах устанавливали автоматы (пробки) на 6,5 Ампер. Не сложный расчёт 6,5 х 220 показывает, что максимальная мощность электрических одновременно включенных приборов не должна была превышать 1,5 кВт. Сегодня один хороший чайник берет 2 кВт. В результате сеть просаживается, получаем низкое напряжение.
Ещё одно явление современной жизни, приводящее понижению параметров тока — сезонность и периодичность возрастания нагрузки. Особенно хорошо это явление можно проследить в дачных поселках. Летом потребление растёт: дачники приезжают, поливают, строят, варят, парят, охлаждают, качают, смотрят, вентилируют, сверлят, пилят, косят, отмечают, употребляют, закусывают — ну в целом «потребляют». А зимой нет никого — холодно и скучно. В результате летом напряжение падает, а зимой растёт. В выходные дни дачники приезжают, поливают, строят, варят, парят, охлаждают, качают, смотрят, вентилируют, сверлят, пилят, косят, отмечают, употребляют, закусывают — ну в целом опять «потребляют». А в рабочие дни нет никого — тихо и скучно. В результате в выходные дни напряжение падает, а в рабочие — растёт.
Чем опасно низкое и пониженное напряжение
Электрические приборы, которыми мы пользуемся, рассчитаны на входное напряжение в диапазоне 220—230 Вольт плюс-минус 5 %. Исходя из этого определяются все электрические параметры приборов: общее сопротивление, сопротивление отдельных частей схемы, длина и сечение всех проводников, количество витков в обмотках двигателей и электромагнитах, параметры транзисторов, резисторов, конденсаторов, трансформаторов, нагревательных элементов.
Если в сети низкое или пониженное напряжение, то электрические приборы могут работать не корректно, не эффективно или вовсе не работать. Низкое напряжение может привести к поломке прибора, перегреву, дополнительному износу или даже возгоранию устройства. Вот почему обязательно нужно повысить напряжение.
Какие приборы чувствительны к этой проблеме, а какие нет?
Легко переносят пониженное напряжение осветительные приборы: лампочки накаливания будут работать, но свет будут давать более тусклый. Будут работать и электроплиты, но менее эффективно. Легко переносят низкое напряжение современные телевизоры, оснащенные импульсными источниками питания с широким диапазоном входного напряжения.
Наиболее чувствительны к низкому напряжению электродвигатели, электромагниты, платы управления. Низкое напряжение приводит к существенному (кратному) увеличению нагрузки на обмотки электродвигателей. Чем ниже напряжение, тем больше сила тока в этих приборах. В результате могут перегреться и даже расплавиться провода, прибор сгорит. Вот почему холодильники и насосы не могут даже включиться при низком напряжении, от полного сгорания их спасает встроенная защита, отключающая прибор. Для нормально работы электродвигателей необходимо повысить напряжение.
Низкое напряжение опасно и для элементов электронного управления различных сложных приборов. При пониженном напряжении микросхемы и процессоры работают не корректно, что приводит к отключению прибора или его поломке. Нельзя эксплуатировать при низком напряжении современные колонки отопления, они имеют и электронное управление и электронасосы. Для нормально работы электронных устройств необходимо повысить напряжение.
Как повысить напряжение в сети
Чтобы повысить напряжение в сети есть два основных способа. Первый добиваться от энергетиков нормализации параметров электрического питания. Писать жалобы, ходить на приёмы к чиновникам, проводить экспертизы, идти в суд. Метод правильный, но очень трудный.
Второй способ повысить напряжение — использовать современные стабилизаторы. Конечно, этот способ работает не всегда, если напряжение очень низкое (меньше 120 вольт), то этот способ не сработает. Если вы решили использовать стабилизаторы чтобы повысить напряжение в вашем доме, нужно определиться с параметрами тока и величиной нагрузки. Исходя из этих параметров проводить выбор стабилизатора. Можно установить один мощный стабилизатор на входе в дом и обеспечить нормализацию параметров тока во всех помещениях. Этот способ самый эффективный, но требует вложения средств, профессионального монтажа, специального помещения.
Можно установить несколько локальных маленьких стабилизаторов в наиболее важных местах. Этот способ более простой и менее затратный. В первую очередь, необходимо повысить напряжение до нормального для таких потребителей как: насосы, холодильники, кондиционеры, газовые колонки.
Повысить напряжение с помощью стабилизаторов Skat и Teplocom
Большой выбор надежных стабилизаторов Skat и Teplocom вы найдете в разделе «Стабилизаторы напряжения». Высокое качество стабилизаторов напряжения Skat и Teplocom гарантируется 20-летним опытом производства электрооборудования.
На заводе введена, поддерживается и эффективно действует система управления качеством на основе принципов стандарта ISO 9001. Вся продукция компании соответствует требованиям стандартов ИСО 14001 и OHSAS 18001.
Стабилизаторы напряжения рекомендованы специалистами компаний: Vaillant, Baxi, Junkers, Thermona, Bosch, Buderus, Alphatherm, Gazeco, Termet, Chaffoteaux, Sime.
Надежная заводская гарантия — 5 лет!
Читайте также:
- Высокое или повышенное напряжение. Как понизить напряжение в сети
- Скачки напряжения, защита от скачков напряжения
- Эффективная защита сети по напряжению