Бесплатная техническая библиотека
Источники питания с конденсаторным делителем напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания
Комментарии к статье
Сетевой источник питания с гасящим конденсатором (рис. 1), по сути, есть делитель напряжения, у которого верхнее плечо - конденсатор, а нижнее представляет собой сложную нелинейную диодно-резисторно-конденсаторную цепь. Этим и определены недостатки (и достоинства, конечно) таких устройств.
Рис.1
Для того чтобы источник мог работать в широком интервале тока нагрузки с высоким КПД, достаточно входной делитель напряжения выполнить чисто реактивным, например, конденсаторным (рис. 2). Он позволяет дополнительно стабилизировать выходное напряжение источника последовательно включенным компенсационным или импульсным стабилизатором, чего нельзя делать в обычном источнике с гасящим конденсатором. Как показано в статье С. Бирюкова "Расчет сетевого источника питания с гасящим конденсатором" - "Радио", 1997, № 5, с. 48-50, - последовательный стабилизатор можно использовать только при ограничении напряжения на его входе, что опять-таки заметно снижает КПД.
Рис.2
Источник с конденсаторным делителем напряжения целесообразно использовать для совместной работы с импульсными стабилизаторами. Идеально подходит он для устройства, длительно потребляющего малый ток, но требующего в определенный момент резкого его увеличения. Пример - квартирное сторожевое устройство на микросхемах "МОП с исполнительным узлом на реле и звуковом сигнализаторе.
Ток, потребляемый конденсаторным делителем, будет иметь фазовый сдвиг в 90 град. относительно напряжения сети, поэтому делитель напряжения на реактивных элементах не требует охлаждения. Исходя из вышесказанного, ток через делитель вроде бы можно выбрать сколь угодно большим. Однако неоправданное увеличение тока делителя приведет к активным потерям в проводах и к увеличению массы и объема устройства. Поэтому целесообразно принять ток через делитель напряжения в пределах 0,5...3 от максимального тока нагрузки.
Расчет источника с емкостным делителем несложен. Как следует из формулы (2) в упомянутой статье, выходное напряжение Uвых и полный выходной ток (стабилитрона и нагрузки Iвых) источника по схеме 1,а связаны следующим образом:
Iвых = 4fC1(2Uc-Uвых).
Эта формула пригодна и для расчета источника с конденсаторным делителем, в ней просто надо заменить С1 на суммарную емкость параллельно соединенных конденсаторов С1 и С2, показанных на рис. 2. a Uc - на Uc2x (напряжение на конденсаторе С2 при RH = °°), т. е. Uc2x = = Uc-C1/(C1+C2). Тогда 1вых = 4f(C1+C2)x x[Uc-C1-i/2/(C1+C2)-Unbix] или после очевидных преобразований 1вых = 4f-C1 [Uc^2 --ивых(1+С2/С1)].
Поскольку падение напряжения на диодах моста Uд при малых значениях Квых становится заметным, получим окончательно 1вых = 4f-C1 [Uc^/2- (Цвых + 2Цд) (1 + +С2/С1)].
Из формулы видно, что при Рн=0 (т. е. при Uвых=0) ток Iвых, если пренебречь падением напряжения на диодах, остается таким же, как у источника питания, собранного по схеме 1 ,а. Напряжение же на выходе без нагрузки уменьшается: Uauxx = =Uc-C1^/2/(C1+C2)-2Un.
Емкость и рабочее напряжение конденсатора С2 выбирают исходя из необходимого выходного напряжения - соотношение значений емкости С1/С2 обратно пропорционально значениям падающего на С1и С2 напряжения. Например, если С1" =1 мкФ, а С2=4 мкФ, то напряжение Uc1 будет равно 4/5 напряжения сети, a Uc2=Uc/5, что при напряжении сети Uc = 220 В соответствует 186 и 44 В. Необходимо учесть, что амплитудное значение напряжения почти в 1,5 раза превышает действующее, и выбрать конденсаторы на соответствующее номинальное напряжение.
Несмотря на то, что теоретически конденсаторы в цепи переменного тока мощности не потребляют, реально в них из-за наличия потерь может выделяться некоторое количество тепла. Проверить заранее пригодность конденсатора для использования в источнике можно, просто подключив его к электросети и оценив температуру корпуса через полчаса. Если конденсатор С1 успевает заметно разогреться, его следует счесть непригодным для использования в источнике.
Практически не нагреваются специальные конденсаторы для промышленных электроустановок - они рассчитаны на большую реактивную мощность. Такие конденсаторы используют в люминесцентных светильниках, в пускорегулирующих устройствах асинхронных электродвигателей и т. п.
Рис.3
Ниже представлены две практические схемы источников питания с конденсаторным делителем: пятивольтный общего назначения (рис. 3) на ток нагрузки до 0,3 А и источник бесперебойного питания для кварцованных электронно-механических часов (рис. 4).
Рис.4
Делитель напряжения пятивольтного источника состоит из бумажного конденсатора С1 и двух оксидных С2 и С3, образующих нижнее по схеме неполярное плечо емкостью 100 мкФ. Поляризующими диодами для оксидной пары служат левые по схеме диоды моста. При номиналах элементов, указанных на схеме, ток замыкания (при Rн=0) равен 600 мА, напряжение на конденсаторе С4 в отсутствие нагрузки - 27 В.
Электронно-механические часы обычно питают от одного гальванического элемента напряжением 1,5 В. Предлагаемый источник вырабатывает напряжение 1,4 В при среднем токе нагрузки 1 мА. Напряжение, снятое с делителя С1С2, выпрямляет узел на элементах VD1, VD2, С3. Без нагрузки напряжение на конденсаторе С3 не превышает 12В.
Автор: О.Ховайко, г.Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.
Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.
<< Назад
Последние новости науки и техники, новинки электроники:
Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота
15.02.2026
Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы.
Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>
NASA тестирует инновационную технологию крыла
15.02.2026
Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление.
В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>
Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга
14.02.2026
Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность.
Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге.
Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций.
Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>
| Случайная новость из Архива Состояние кишечной микрофлоры резко ухудшается в реанимации
16.09.2016
Доктор Пол Вишмейер (Paul Wischmeyer) и его коллеги из университета штата Колорадо (США) установили, что количество полезных бактерий в организме пациентов отделений интенсивной терапии сокращается, по сравнению с состоянием здоровых людей. Это увеличивает риск внутрибольничных инфекций, которые могут привести в этой ситуации к сепсису, полиорганной недостаточности и даже смерти.
От чего зависит здоровье кишечной микрофлоры человека до сих пор достаточно не изучено. Тем не менее, исследователи догадывались, что тяжелое заболевание, требующее пребывания в отделении интенсивной терапии, приводит к потере полезной микрофлоры, которая поддерживает работу иммунной системы человека. Новое исследование американских ученых нашло доказательства этой гипотезы.
"Результаты оказались именно такими, как мы боялись. Мы увидели массовое истощение нормальных, содействующих укреплению здоровья видов", - сказал Пол Вишмейер. Он работает в лаборатории, которая занимается проблемами питания пациентов в критическом состоянии. Доктор Вишмейер отметил, что типичные медицинские процедуры, используемые в отделениях интенсивной терапии - агрессивная антибиотикотерапия, препараты по поддержанию артериального давления, а также "стол № 0" (полное приостановление питания) - оказывают негативное влияние на популяцию полезных кишечных бактерий.
Понимание того, как эти изменения влияют на результаты лечения пациентов, могли бы оказаться полезными при разработке целенаправленных мер по восстановлению бактериального баланса. Это, в свою очередь, может снизить риск заражения патогенными микроорганизмами.
Ученые проанализировали образцы кожи, стула и мазки изо рта 115 пациентов реанимационных отделений четырех больниц США и Канады. Причем анализ проводился дважды: первый раз через 48 часов после забора, а затем спустя 10 дней в отделении интенсивной терапии (или когда пациент уже был выписан). Ученые также зафиксировали, что ели больные, какое лечение пациенты получали, и какие инфекции у них отмечались.
Исследователи сравнили полученные результаты с данными практически здоровых людей. Они сообщают, что анализы пациентов реанимационных отделений показали более низкие уровни бактерий Firmicutes и Bacteroidetes - двух наиболее крупных групп микробов в кишечнике человека, и увеличение количества протеобактерий, которые включают в себя многие болезнетворные виды.
Теперь, когда исследователи начали понимать, как изменяется состав кишечной микрофлоры пациентов в отделениях интенсивной терапии, по словам доктора Вишмейера, следующий шагом должно стать применение этих данных для разработки методов поддержания полезного микробиома человека, в том числе применения пробиотиков.
Ведущий автор исследования, отмечает, что все, кто участвовал в проекте, включая диетологов, фармацевтов, статистиков, врачей-реаниматологов, а также программистов, работали в основном на добровольной основе без значительного финансирования для изучения изменения микробиома человека в отделениях интенсивной терапии.
|
Другие интересные новости:
▪ Асфальт на постном масле
▪ Катапульта-рельсотрон для истребителей
▪ Водная замена литий-ионным аккумуляторам
▪ Стволовые клетки научили вырабатывать инсулин
▪ Ультразвуковой браслет для подавления микрофонов
Лента новостей науки и техники, новинок электроники
Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:
▪ раздел сайта Усилители низкой частоты. Подборка статей
▪ статья Пузырчатая упаковка. История изобретения и производства
▪ статья Какой президент США получил кинематографическую антипремию, хотя вообще не был актером? Подробный ответ
▪ статья Триггеры. Радио - начинающим
▪ статья Виды биотоплива. Биогаз. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ статья И маломощный, и миниатюрный паяльник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Оставьте свой комментарий к этой статье:
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua
2000-2026
