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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Клеточная чистка спасает от атеросклероза 08.11.2016 Многие болезни возникают из-за наших собственных постаревших клеток, которые либо уже вообще не могут выполнять свои функции, либо что-то продолжают делать, но неправильно, не так, как нужно. О том, что клетка постарела, можно понять по состоянию ее ДНК, в которой со временем накапливается все больше повреждений и ошибок - внутриклеточные системы ДНК-ремонта просто не успевают с ними справиться. Обычно в таком случае клетка сразу же перестает делиться - в противном случае у нее, с целым "букетом" мутантных генов "на руках", есть все шансы превратиться в злокачественную и дать начало раковой опухоли. Но даже прекратив деление, старая клетка продолжает жить в организме, синтезировать какие-то молекулы, выделять их из себя во внешнюю среду. Причем такие молекулы способны доставлять неприятности окружающим нормальным клеткам и тканям. Со временем число клеток, которые "ни живы, ни мертвы", в организме только увеличивается, но, если от них избавиться, это в буквальном смысле помогает оздоровить организм и увеличить продолжительность жизни. Избавиться же от них можно, включив апоптоз, или программу клеточного самоуничтожения. В эксперименте Даррена Бейкера (Darren J. Baker) и его коллег из медицинского колледжа при клинике Мейо использовали генетически модифицированных мышей, у которых в состарившихся клетках можно было извне запускать программу клеточного самоубийства - апоптоза. Специальное вещество взаимодействовало именно с такими полуработающими клетками и поворачивало молекулярный "рубильник", запускавший клеточное самоуничтожение. Животных в течение трех месяцев держали на обогащенной жирами диете, потом у некоторых запускали апоптоз, и наблюдали за состоянием сосудов. Признаки атеросклероза у мышей возникали довольно скоро, на девятый день после их перехода на жирную еду. Но у тех мышей, которым устраивали чистку от старых клеток, атеросклеротические бляшки появлялись на 60% реже - что понятно, поскольку отложения на стенках сосудов были богаты именно состарившимися клетками. Среди них наиболее опасными были иммунные макрофаги, которые поглощали много жира и включали воспаление, из-за которого бляшка и начинала расти. На поздних стадиях те же "ожиревшие" макрофаги выделяют ферменты, которые делают бляшку хрупкой, ломкой, так что от нее может оторваться кусок, поплыть куда-нибудь с кровью и в итоге закупорить какой-нибудь сосуд. Кстати говоря, в том случае, когда у мышей после уничтожения старых клеток атеросклеротические бляшки все равно образовывались, они, тем не менее, были прочнее, и вероятность того, что они сломаются, оторвутся, и что-то где-то закупорят, оставалась небольшой.

Другие интересные новости:

▪ Хромбук CTL NL61

▪ Скорость Thunderbolt от Intel достигнет 20 Гбит/с

▪ Разработка энергонезависимой памяти CeRAM

▪ И в ледниковом периоде бывали потепления

▪ Изобретена несокрушимая литий-серная батарея

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Ремонт дверной рамы. Советы домашнему мастеру

▪ статья Что такое Великое переселение народов? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Colortron. Справочник

▪ статья Солнечные тепловые электростанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перемещение монет со скоростью света. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026