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:

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 ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива i-Disk BulletProof 25.07.2006 Информацию следует хорошо защищать. И не только в "электронном" смысле, но и в чисто физико-механическом. Видимо, об этом думали инженеры из Pretec Electronics, разрабатывая USB-флэш i-Disk BulletProof. Если ее свойства соответствуют названию, то данный хранитель информации должен быть пуленепробиваемым. Объем памяти - от 32 MB до 2 GB.

Другие интересные новости:

▪ Новый принцип связи - быстрее оптоволокна

▪ Природный холодильник

▪ Шумоизоляция из метаматериала

▪ Смартфон с цветным экраном на электронных чернилах

▪ Клавиатура управляется взлядом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструкции по эксплуатации. Подборка статей

▪ статья Бряцать оружием. Крылатое выражение

▪ статья Сколько кислорода дает одно дерево? Подробный ответ

▪ статья Литературный редактор. Должностная инструкция

▪ статья Искусственная гортань. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сверхнизковольтный преобразователь напряжения, 1,5 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026