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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Часовой пояс для Луны 10.03.2023 21 июля 1969 года Нил Армстронг сделал первый судьбоносный шаг на Луну. Это произошло как раз тогда, когда стандартное всемирное время на нашей планете достигло 2:56 утра. Но который час был для Нила? Пока ответа на этот вопрос нет, но, учитывая планы заселения Луны, это может измениться. На недавней встрече в Нидерландах представители космических организаций со всего мира согласились, что нам нужно ввести надлежащий лунный часовой пояс - международно признанное общее лунное поясное время, которое все будущие миссии смогут легко использовать для связи и навигации. Недавняя встреча в Нидерландах была организована и проведена исследователями ЕКА, но дискуссия была совместной. Цель состоит в том, чтобы создать взаимосогласованную структуру под названием LunaNet, которая обеспечит общий интерфейс для всех будущих месячных миссий, оптимизируя их сеть, навигацию, обнаружение, информирование и коммуникацию. Время будет ключевым для будущих операций. В ближайшие несколько лет на Луну будут отправлены несколько роботизированных посадочных аппаратов от разных космических организаций и частных компаний. Кроме того, ЕКА, НАСА, Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) и Канадское космическое агентство (CSA) работают совместно над созданием орбитальной лунной станции под названием Gateway, откуда могут стартовать будущие экспедиции. "Эти миссии будут не только находиться на Луне или вокруг него одновременно, но и часто взаимодействовать между собой - потенциально передавая друг другу сообщения, проводя совместные наблюдения или осуществляя операции по сближению", - говорится в пресс-релизе Европейского космического агентства. Исторически сложилось, что каждая миссия, которая отправлялась на Луну, использовала атомные часы на Земле для отслеживания своего прогресса, синхронизируя свое время в космосе со временем на Земле. Для этого нужно было "выйти на связь" и спросить людей на Земле, какой час, а также учесть время, необходимое для того, чтобы совершить этот звонок. Обычные старые часы на борту космического корабля просто не справятся с этой задачей. Силы гравитации и скорости на Луне другие, а значит, они влияют на время иначе, чем силы, действующие на нашей планете. На практике это означает, что если лунный астронавт возьмет с собой часы с Земли, они будут уходить быстрее обычного на десятки микросекунд в сутки. Насколько быстрее зависит от того, находится ли астронавт на орбите, стоит ли на самой Луне. В этих условиях будет сложно установить стабильный отсчет времени специально для Луны, но он может быть более точным и более быстрым, чем синхронизация с земным временем. Именно это сейчас обсуждают ученые. Соблюдать ли нам земное время или переходить на лунный часовой пояс? Последний сценарий потребует создания рабочей системы лунного времени и общей системы координат на поверхности Луны, подобной той, которую мы используем на Земле для отслеживания орбитальных спутников. Это может занять больше энергии и усилий, но в результате может привести к созданию гораздо более точной системы, которую потом можно будет применить и к другим планетам.

Другие интересные новости:

▪ Утепление домов окурками

▪ Климатически нейтральная арена

▪ Харизматичные люди обладают крепким иммунитетом

▪ Улицу освещают солнце и ветер

▪ HP поставит производство 3D-принтеров на поток

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Обогащайтесь! Крылатое выражение

▪ статья Как пчелы регулируют температуру в улье? Подробный ответ

▪ статья Инженер по качеству. Должностная инструкция

▪ статья КВ преобразователь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулируемый трансформатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026