120-вольтный блок питания в сети 220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Наверное, многие сталкивались с такой ситуацией, когда купленный импортный бытовой прибор (например, телефонный аппарат или калькулятор) оказывался укомплектованным выносным блоком питания на сетевое напряжение 120 В. Случай этот, конечно, приятным не назовешь, однако радиолюбителю вполне под силу "заставить" блок нормально работать и от сетевого напряжения 220 В.

Как доработать 120-вольтный выносной маломощный блок питания для включения в сеть 220 В? Это можно сделать несколькими способами. Рассмотрим их кратко.

Как правило, вся "начинка" блока состоит из сетевого трансформатора, выпрямителя и сглаживающего конденсатора. Поэтому способ первый - разобрать трансформатор, удалить с каркаса все обмотки, рассчитать их заново уже на 220 В, вновь намотать катушку и собрать трансформатор.

Расчет трансформатора сложности не представляет [1], а вот намотка потребует немало хлопот и, конечно, навыка.

Непреодолимым препятствием при использовании Этого способа может стать тот факт, что магнитопровод импортного трансформатора часто выполняют неразборным - пластины "намертво" соединяют узким сварным швом. В этом случае можно лишь порекомендовать выбросить трансформатор и подобрать подходящую ему замену с магнитопроводом такого же (или чуть большего) сечения.

Тем, кому перемотка трансформатора покажется неприемлемой, предлагаем другой очевидный способ - включить последовательно с сетевой обмоткой трансформатора балластный резистор, предварительно рассчитав его сопротивление (в омах) по формуле:

Rбал= 12000/РГ, где РГ - габаритная мощность трансформатора в ваттах, обычно указываемая на корпусе блока.

Способ очень прост, но если подсчитать мощность, которая будет выделяться на этом резисторе (а она будет примерно равна мощности трансформатора!), то станет понятно, что применимость способа ограничена.

Вместо балластного резистора можно использовать балластный конденсатор [2]. Тогда с выделяемой в нем тепловой мощностью проблем не будет - она близка к нулю, но конденсатор потребуется внушительных размеров. Достаточно сказать, что его номинальное напряжение должно быть не менее 520 В!

Для подключения к сети маломощных электроприборов с постоянным потреблением мощности иногда применяют еще один способ, основанный на явлении резонанса тока. Оно может происходить в двух параллельных ветвях электрической цепи, питаемой переменным напряжением, если характер сопротивления одной ветви индуктивный, а другой - емкостный (см. схему). Здесь Rэкв и Lэкв - соответственно эквивалентные активное сопротивление и индуктивность трансформатора блока питания, приведенные к его сетевой обмотке, а элементы R1 и С1 введены дополнительно для реализации резонанса тока.

Легко видеть, что R1 - тот же балластный резистор, но конденсатор С1 здесь компенсирует индуктивную составляющую тока первичной обмотки, поэтому мощность, выделяемая на балластном резисторе, меньше на 30...50%. Амплитудное напряжение на конденсаторе С1 даже в момент включения не превышает 200 В.

Таким образом, необходимо лишь определить номиналы дополнительных элементов, а для этого нужно знать Rэкв и Lэкв. На блоке питания обычно указывают входное номинальное напряжение блока питания UBX, полную габаритную мощность Рг, выходное напряжение UBыX, ток нагрузки lH и иногда - потребляемый ток lBX. Омметром следует измерить сопротивление сетевой RI и вторичной RII обмоток трансформатора.

Расчет начинают с определения потребляемого тока (если он не указан):

lBX=Рг,/UBX. Далее подсчитывают активную мощность, потребляемую блоком питания от сети: Ра=I2BX · RI+I2H · RII+IH · Uвых

(предполагается, что нагрузка блока чисто активная и не учитываются потери на вихревой ток и перемагничивание магнитопровода), и реактивную мощность: Рх= √ Рг² - Ра².

По значениям активной и реактивной мощности рассчитывают эквивалентные активное сопротивление и индуктивность трансформатора, приведенные к его сетевой обмотке:

Рэкв=Ра/|2BX; Lэкв=Pх/ω · I2BX, где ω - 2π · f;

f - частота напряжения сети - 50 Гц.

Емкость конденсатора С1 определяют из условия равенства нулю реактивной проводимости цепи, образованной параллельным включением конденсатора и трансформатора:

С1=Lэкв/А, где A=ω2 · L2экв +R2экв.

Сопротивление балластного резистора R1 и его мощность PR1 рассчитывают по формулам:

R1=A/Rэкв(UC/UBX-1); PR1=UBX-Rэкв(UC-UBX)/A, где UC=220 В.

Предлагаемая методика была использована при доработке выносного блока питания для калькулятора, который имел следующие параметры: UBX=120 В; Рг=3 В-A; Uвыx=5,6 В; lH=0,2 А; сопротивление обмоток, измеренное омметром, RI=764 Ом; RII=3 Ом. По исходным значениям были рассчитаны параметры элементов: Rэкв=2748 Ом; Lэкв=12,54Гн; С1=0,54 мкФ; R1 =6987 Ом; PR1=1,48 Вт. Выбираем конденсатор МБГЧ емкостью 0,5 мкФ на напряжение 250 В и резистор МЛТ-2 сопротивлением 6,8 кОм. Расчеты показали, что при включении напряжение на конденсаторе не превышает значения, соответствующего установившемуся режиму (120 В), а при отключении - превышает всего на 4 %.

В заключение - некоторые рекомендации. Емкость конденсатора С1 желательно выбирать возможно ближе к расчетной. Этого добиваются параллельным включением необходимого числа конденсаторов (значения емкости при этом суммируются). Номинальное напряжение всех конденсаторов должно быть не менее 200 В. Конденсаторы следует использовать бумажные (МБГЧ, МБГП и др.), предназначенные для работы в цепи переменного тока; при выборе типа и номинального напряжения необходимо воспользоваться справочником по электрическим конденсаторам.

Мощность резистора R1 выбирают больше расчетной. Иногда требуется корректировка сопротивления резистора, которую лучше всего проводить при подключении к блоку питания номинальной нагрузки. При пониженном выходном напряжении сопротивление должно быть меньше, при повышенном - больше.

Конденсатор и резистор можно разместить внутри блока питания, если найдется свободное место (не забудьте в стенках блока просверлить вентиляционные отверстия), или в отдельном корпусе, выполненном в виде переходника.

Литература

1. Николаев Ю. Самодельный блок питания? Нет ничего проще. - Радио, 1992, № 4, с. 53, 54.
2. Бирюков С. Расчет сетевого источника питания с гасящим конденсатором. - Радио, 1997, №5, с. 48 - 50.

Автор: В.Чуднов, г.Раменское Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Повышение эффективности квантовых точечных солнечных элементов PbS 14.06.2024 Новейшее исследование в области солнечных технологий представляет собой значимый прорыв в области повышения эффективности квантовых точечных солнечных элементов PbS. Этот метод, основанный на использовании импульсного света, предлагает обещающие перспективы для упрощения производства и расширения применения этих элементов. Исследовательская группа из Института науки и технологий Тегу Кенбук разработала инновационный метод, который использует импульсный свет для улучшения электропроводности солнечных элементов PbS. Этот метод позволяет значительно сократить время обработки, необходимое для достижения аналогичных результатов. Квантовые точечные солнечные элементы PbS обладают значительным потенциалом в области солнечных технологий благодаря своим фотоэлектрическим свойствам. Однако образование дефектов на их поверхности может снижать их производительность. Новый метод помогает подавить образование дефектов и улучшить электропроводность. Используя сильный свет для завершения процесса термической обработки за короткое время, исследователи достигли значительного улучшения эффективности. Этот метод предлагает альтернативу традиционным методам термической обработки и позволяет эффективнее подавлять поверхностные дефекты. Новый метод термической обработки импульсного типа обещает ускорить процесс производства квантовых точечных солнечных элементов PbS и упростить их коммерциализацию. Это открывает двери для более широкого применения этих технологий в сфере солнечной энергетики. Применение импульсного света для повышения эффективности квантовых точечных солнечных элементов PbS представляет собой значимый шаг в развитии солнечных технологий. Этот метод открывает новые возможности для улучшения производительности и расширения применения солнечных элементов, что способствует развитию устойчивой и экологически чистой энергетики.

Другие интересные новости:

▪ Улучшение производительности OLED

▪ Умные лампочки Qube

▪ Изучение математики влияет на развитие мозга

▪ Портативный увлажнитель кожи лица Xiaomi Lady Bei

▪ Компьютер для установки в сердце

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Максвелл Джеймс. Биография ученого

▪ статья Как рождаются мухи? Подробный ответ

▪ статья Царица ночи. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ночник с регулируемой яркостью на светодиодах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сетевой фильтр с полной гальванической развязкой от сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026