Простой и быстрый способ расчета источников питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбительские расчеты

 Комментарии к статье

Предлагаемый здесь прямой способ расчета позволяет быстро и легко определять параметры простого источника питания постоянного тока и затем проверять готовую схему посредством только одного осциллографа. Поскольку расчетные формулы основаны на использовании величин, измеряемых по осциллограмме выходного напряжения схемы во время ее испытания, нет необходимости выполнять промежуточные вычисления.

Проверка еще 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.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

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:

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, значение выходного напряжения в момент времени tB можно записать так:

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

или

что можно переписать далее в виде

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

Емкость конденсатора С может быть теперь вычислена по формуле

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:

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

Интервал времени между точками D и В равен

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

При однополупериодном выпрямителе емкость конденсатора С выражается следующей формулой

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.

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 значение напряжения на конденсаторе можно тогда записать равным

Выходное напряжение пульсаций будет равно

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

где Iz(мин.)-минимальное значение тока через стабилитрон, при котором рабочая точка источника питания лежит выше точки перегиба характеристики стабилитрона; это значение тока можно принимать равным 0,2 Iz (ном.), где Iz(ном.)-номинальное значение 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

Формулы 1-8 позволяют быстро выполнять 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.

Автор: О.J. Cogburn; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбительские расчеты.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Умные автомобили Nokia 07.05.2014 Финская компания Nokia Oyj намерена инвестировать в развитие технологий по созданию "умных" автомобилей. Инвестиции в размере до 100 млн долл. будут направлены на развитие бизнеса компании по разработке цифровых карт. Финансирование будет осуществляться через специально созданный фонд, распоряжаться средствами которого будет венчурное подразделение компании Nokia Growth Partners. Nokia после продажи подразделения по выпуску мобильных телефонов Microsoft за 7,5 млрд долл., активно реформирует свой бизнес. Сейчас основной доход компания получает от производства оборудования для беспроводной связи, однако руководство планирует укрепить позиции фирмы в сегменте картографических сервисов, лидером которого является Google. "Сейчас происходит волна инноваций в том, что касается автомобильной экосистемы, за счет совмещения мобильных технологий и интернета, - отметил партнер Nokia Growth Пауль Азель. - Машина становится своего рода платформой, как это было, когда телефоны превратились в смартфоны, а затем вокруг них начали появляться приложения и сервисы". Nokia начала развивать собственный картографический сервис с приобретения американской Navteq Corp. в 2008 г. за 8,1 млрд долл., затем компания купила разработчика 3D-технологий для цифровых карт Earthmine Inc. в 2012 г. Картами Nokia пользуются такие компании, как Amazon.com, Microsoft и Yahoo!, они установлены в 4 из 5 автомобильных навигационных систем. Навигационные системы все более активно используются автопроизводителями, в том числе для получения информации о загруженности дорог в реальном времени и для совершения автоматических звонков в экстренные службы в случае аварии. Кроме того, ряд компаний, в том числе Google, Tesla, BMW и Toyota, ведут разработки в сфере беспилотных автомобилей. Руководство General Motors объявило о планах по созданию таких машин к 2020 г.

Другие интересные новости:

▪ Вселенная под угрозой темной энергии

▪ Разработана искусственная сетчатка глаза

▪ Вращающийся телевизор

▪ Церера наклонилась на 36 градусов

▪ Беспилотный пассажирский Boeing

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Метательные планеры. Советы моделисту

▪ статья Сколько человек похоронено на Луне? Подробный ответ

▪ статья Лесник лесного хозяйства. Должностная инструкция

▪ статья Сигнализатор разрядки аккумулятора в фонаре. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вода - источник жизни. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025