Электрические схемы бесплатно. Простой и быстрый способ расчета источников питания

 






Простой и быстрый способ расчета источников питания

Категория: Электропитание

Электропитание Простой и быстрый способ расчета источников питания О.J. Cogburn.
Техасский сельскохозяйственно-механический университет
(Коллидж-Стейшн, шт. Техас)
Предлагаемый тут прямой способ расчета позволяет быстро и легко определять параметры простого источника питания постоянного тока и далее проверять готовую схему посредством только одного осциллографа. Поскольку расчетные формулы основаны на использовании величин, измеряемых по осциллограмме выходного напряжения схемы во пора ее испытания, нет необходимости осуществлять промежуточные вычисления. Проверка ещё больше ускоряется, поскольку уровень пульсаций в процентах определяется непосредственно по максимальному уровню выходного напряжения постоянного тока и по величине двойного амплитудного значения пульсаций выходного напряжения источника питания.

Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

Рис.1
На рис. 1 показана схема простого источника питания и приведена временная диаграмма ее выходного напряжения, которое в данном случае равно также напряжению на конденсаторе. Уровень пульсаций в процентах и коэффициент пульсаций fт можно определить по осциллограмме выходного напряжения следующим образом:


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Кроме того, поскольку изменение выходного напряжения в интервале времени между моментами tA и tB зависит от постоянной времени, определяемой сопротивлением нагрузочного резистора Rz и емкостью конденсатора С, роль выходного напряжения в момент времени tB можно сделать запись так:


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Если разделить это равенство на Eо(пик.), то получим


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


или


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


что можно переписать дальше в виде


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Если обратить это равенство и найти натуральный логарифм от обеих частей последнего, то получим


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Емкость конденсатора С может быть теперь вычислена по формуле


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Можно также вычислить емкость конденсатора С по известным (или желаемым) значениям таких величин, как выходное напряжение Ео, ток нагрузки Iz и уровень пульсаций fт. По интервалу времени между точками A и С можно определить частоту пульсаций F:


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Поскольку передний фронт напряжения пульсаций совпадает с обозначенной пунктирной линией синусоидой, угол O будет равен


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Интервал времени между точками D и В равен


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Уравнения 2 и 3 позволяют вычислять емкость конденсатора С по заданным значениям входящих в них величин


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


При однополупериодном выпрямителе емкость конденсатора С выражается следующей формулой


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Приведенные формулы позволяют определять емкость дополнительных конденсаторов, например конденсаторов П-образных фильтров, используя только емкостные реактивные сопротивления, последовательные активные сопротивления и расчетные формулы такого же типа, как для делителя напряжения.
Типичная схема источника питания с параллельной стабилизацией выходного напряжения показана на рис. 2; в ней для стабилизации выходного напряжения используется стабилитрон.


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ



Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

РИС. 2.
На графике показана осциллограмма напряжения на конденсаторе (Ес). Охранное напряжение, определяемое последовательным резистором Rs и стабилитроном, предотвращает падение напряжения на конденсаторе ниже уровня выходного напряжения схемы. Значение охранного напряжения можно принимать равным примерно Vz/0,8, где Vz-напряжение стабилизации стабилитрона. Максимальное роль напряжения на конденсаторе можно тогда сделать запись равным


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Выходное напряжение пульсаций будет равно


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


где rz - внутреннее сопротивление стабилитрона для переменного тока. Сопротивление последовательного резистора Rs может быть вычислено по формуле


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


где Iz(мин.)-минимальное роль тока через стабилитрон, при котором рабочая точка источника питания лежит выше точки перегиба характеристики стабилитрона; это роль тока можно принимать равным 0,2 Iz (ном.), где Iz(ном.)-номинальное роль рабочего тока стабилитрона. По минимальному значению 0,2Iz (ном.) и максимальному значению 0,8Iz (ном.) тока стабилитрона можно определить требования к рассеиваемой стабилитроном мощности Pz. Необходимо, чтобы


Схема Простой и быстрый способ расчета источников питания
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ


Формулы 1-8 позволяют быстро осуществлять расчет относительно экономичного источника питания, причем расчет может быть быстро и легко проверен при помощи обычного осциллографа. Выбор всех выпрямительных диодов и силового трансформатора осуществляется обычным способом. Данный способ может быть применен при расчете более сложных источников питания.






Похожие схемы:

Простой измеритель емкости
Простой измеритель емкости
Измерительная техника Простой измеритель емкости Регулировка содержится в установке максимальных границ на каждом диапазоне с помощью переключаемых резисторов (47 К) в качестве которых лучше поставить подстроечники.


Простой осциллограф
Простой осциллограф
Измерительная техника Простой осциллограф Используя транзисторы в так называемом лавинном режиме (Радио № 9, 1972г.), можно сделать простой осциллограф для наблюдения за низкочастотными процессами в диапазоне от 30 Гц до 20 КГц. Осциллограф выполнен всего на трех транзисторах. Первый каскад - усилитель вертикального отклонения на транзисторе П26А - П26Б. Второй каскад - генератор развертки на транзисторе П416А,Б. И третий каскад - усилитель генератора развертки, где можно применить транзисторы с


ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Узлы радиолюбительской техники ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ При изготовлении широкополосных ВЧ трансформаторов (например, "Радио" N 12/1988 г.) набор колец надевают на медные трубки. Изготавливая свои усилитель, я столкнулся с трудностью подбора трубок необходимого диаметра. Предлагаю более простой способ изготовления таких ВЧ трансформаторов. Из ферритовых колец, склеивают две трубочки необходимого размера. С коаксиального кабеля снимают изоляцию, от оголившегося экрана отрезается кусок необходимого


Простой индикатор уровня сигнала на ИН13
Простой индикатор уровня сигнала на ИН13
Радиолюбителю-конструктору Простой индикатор уровня сигнала на ИН13 Схемка довольна старая, но довольно простая и может кому-то пригодится в качестве индикатора выходного сигнала УНЧ. В принципе можно использовать и в качестве линейного вольтметра изменив входную часть. ИН13 представляет собой газоразрядный индикатор в виде стеклянной трубки длиной около 13 см. Транзистор можно применить и какой-нибудь современный высоковольтный.


Утюг со звуковой индикацией нагрева
Утюг со звуковой индикацией нагрева
Предлагаю простой способ замены световой индикации нагрева спирали утюга на звуковую. Микросхему DD1, уже спаянную с динамиком ВА, я взял из музыкальной открытки. Она питается от элемента СЦ21 1,5 В постоянного тока, а лампочка в утюге от 1,5 В переменного тока, поэтому в схему надобно включить диод VD1 КД105Б и конденсатор С1. Мелодия в открытке включалась соединением двух контактов, поэтому их надобно спаять между собой. Этим мы установили режим "начало мелодии". Вынув компонент питания из схемы, освобождаем выводы 1 и 2 для


ПРОСТОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-ЧАСТОТА
ПРОСТОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-ЧАСТОТА
Цифровая техника ПРОСТОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-ЧАСТОТА Имея в своем распоряжении операционный усилитель и интегральный таймер, можно сделать простой, но обладающий довольно высокими параметрами преобразователь напряжения в частоту (см. рисунок). Таймер DD1 включен по стандартной схеме мультивибратора с той лишь разницей, что времязадаюший резистор заменен генератором тока на операционном усилителе DA1. Такое решение позволило получить нелинейность преобразования, не превышающую 3 процент(ов).





Оставить комментарий