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:

Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025

В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов ра ...>>

Стандарт NFC 15 22.06.2025

Технология ближней бесконтактной связи NFC стала повседневным инструментом для миллионов пользователей по всему миру. Она обеспечивает быстрые и удобные платежи, позволяет открывать двери, оплачивать проезд и мгновенно подключать устройства. Однако, несмотря на широкое распространение, сам стандарт NFC развивался почти незаметно - без резонансных версий и громких анонсов. И вот теперь, в июне 2025 года, организация NFC Forum представила пятнадцатую версию протокола, которая принесет ощутимые улучшения в ежедневном взаимодействии с гаджетами. Одним из ключевых изменений стало увеличение радиуса действия: если раньше для работы NFC нужно было почти прикасаться телефоном к терминалу, то теперь соединение возможно уже на расстоянии до двух сантиметров. Хотя разница кажется незначительной, именно этот промежуток в доли сантиметра часто мешал корректной работе - пользователи нередко вынуждены были искать "тот самый угол" или точку, где произойдет считывание. В реальности некоторые устр ...>>

Эффективная защита от коррозии 21.06.2025

Коррозия - один из главных врагов железа и его сплавов, ежегодно причиняющий ущерб на миллиарды долларов в инфраструктуре, транспорте и промышленности. Существующие антикоррозионные решения, такие как цинковое покрытие, со временем теряют эффективность: они отслаиваются, повреждаются или дают микротрещины, открывая путь влаге и соли. На этом фоне ученые активно ищут способы сделать защиту от коррозии более стойкой, долговечной и экономичной. Группа исследователей из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме предложила новый подход к решению этой задачи. В отличие от традиционных защитных покрытий, которые опираются лишь на физическую адгезию к металлу, их метод включает создание прочной химической связи на молекулярном уровне. Основа разработки - двухслойная структура, где первым наносится слой N-гетероциклических карбенов, а вторым - полимер высокой прочности. Карбены играют роль своеобразного "молекулярного суперклея", надежно соединяя металл и полимер в единую систе ...>>

Случайная новость из Архива Самый тонкий 15,6" ультрабук от NEC 19.12.2012 Компания NEC с нескрываемой гордостью заявила о том, что её новинка под названием LaVie X (код LX850/JS) является на сегодняшний день самым тонким ультрабуком, оборудованным 15,6-дюймовым IPS-экраном с Full HD-разрешением 1920 x 1080 пикселей и светодиодной подсветкой. Модель заключена в корпус с габаритами 375 x 255 x 12,8 мм и весит 1,59 кг. Она построена на процессоре Intel Core i7-3517U и управляется операционной системой Windows 8. Ещё в арсенале компьютера есть: 4 Гбайт оперативной памяти; Твердотельный накопитель объёмом 256 Гбайт; Адаптер беспроводных сетей Wi-Fi 802.11b/g/n; Модуль Bluetooth 4.0 + HS; 2-мегапиксельная веб-камера; Слот для подключения карт памяти стандартов SD/SDHC/SDXC; Два разъёма USB 3.0 и порт HDMI.

Другие интересные новости:

▪ Наручные часы со встроенным MP3 плеером и рекордером

▪ Самый мощный суперкомпьютерный центр

▪ Ветряные мельницы XXI века

▪ Игровой 4К-монитор ASUS ROG Swift PG32UQR

▪ Микросхема GPS-приемника MG4200

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Хочу быть дерзким, хочу быть смелым. Крылатое выражение

▪ статья Почему Америка так называется? Подробный ответ

▪ статья Уборщица. Должностная инструкция

▪ статья Вызывное устройство для концентраторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Применение микросхемных стабилизаторов серии 142, К142, КР142. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025