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:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Черный ящик Земли 11.12.2021 В Австралии установят "Черный ящик Земли" - он запишет историю последних лет человечества. Реализует проект компания Clemenger BBDO. Также над черным ящиком работают ученые Университета Тасмании. "Черный ящик Земли" должен записать сведения обо всех достижениях человеческой цивилизации. Он понадобится будущим высокоразвитым обитателям Земли, если люди вдруг вымрут в случае природной катастрофы или глобальной войны. Устройство будет собирать и записывать важную информацию в режиме реального времени. Речь идет о демографии человечества, изменении температуры воздуха, колебаниях уровня мирового океана. Также ящик опишет исчезающие виды растений и животных, будет постоянно мониторить уровень углекислого газа в атмосфере. Что касается культуры и ключевых событий, то сведения будут браться из Интернета. "Черный ящик Земли" оборудуют надежными SSD-накопителями. Расчетное время хранения данных - 50 лет. Затем информация будет перезаписываться. В будущем ученые хотят поменять SSD на стальные пластины, которые смогут хранить данные тысячелетиями.

Другие интересные новости:

▪ Датчик давления Infineon DPS422

▪ Космическая станция в гигантском астероиде

▪ Неразрушимое композитное стекло для смартфонов и телевизоров

▪ С пылесосом на поясе

▪ Аквариумные рыбки для космонавтов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Именины на Антона и Онуфрия. Крылатое выражение

▪ статья Где еще есть кофеин кроме чая и кофе? Подробный ответ

▪ статья Дагусса. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электроника в автомобиле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Специализированный источник питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026