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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Изолированные 24V дискретные входы ISO1211 и ISO1212 01.09.2017 Компания Texas Instruments представила ISO1211 и ISO1212 - специализированные интегральные схемы для реализации 24 В дискретных входов (по стандарту IEC 61131-2 тип 1, 2 и 3 ГОСТ 61131-2) с индивидуальной гальванической развязкой. При помощи ISO1211 можно реализовать компактный изолированный дискретный вход с защитой на одной микросхеме, а при помощи ISO1212 сразу два гальванически развязанных дискретных входа на одной микросхеме. Традиционно дискретные входы строятся на пассивных компонентах, а в качестве развязки, как правило, используют оптрон. Этот подход достаточно прост и имеет низкую стоимость, однако имеет ряд недостатков: большой размер всего решения, достаточно высокая рассеиваемая мощность, низкая скорость срабатывания. Использование ISO1211 или ISO1212 сводит эти недостатки к минимуму и позволяет построить низкопотребляющий малогабаритный канал со скоростью до 4 Мбит в секунду. Это особенно актуально, когда речь идет о разработке малогабаритного промышленного логического контроллера (ПЛК). Для работы ISO1211 и ISO1212 не требуется использовать гальванически развязанный DC/DC преобразователь, достаточно лишь подать питание со стороны цифровой части в пределах 2,25В...5,5В. Микросхемы имеют встроенную защиту от переполюсовки и превышения напряжения в диапазоне +-60В. Гальванический барьер имеет значение изоляции 2,5кВ среднеквадратичного значения в течение одной минуты (UL 1577). ISO1211 - выполнен в корпусе SOIC8 (4.90 мм х 3.91 мм), ISO1212 - в корпусе SSOP16 (4.90 мм х 3.90 мм).

Другие интересные новости:

▪ Электрический гиперкар Lotus Evija

▪ Ноутбук Lenovo ThinkBook Transparent Display Laptop с прозрачным дисплеем

▪ Чистка крови вместо пересадки сердца

▪ Строительство крупнейшего нейтринного телескопа

▪ Экосистема 802.11ac анонсирована

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Где хорошо, там и отечество. Крылатое выражение

▪ статья Как Данте Алигьери назвал свое величайшее произведение? Подробный ответ

▪ статья Сизаль. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Универсальное охранное устройство автомобиля, квартиры, гаража. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулируемый источник питания с сигнализацией перегрузки, 220/0-15 вольт 1 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026