Подключение малогабаритных выносных 120-вольтных блоков питания к сети 220 В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Малогабаритными выносными блоками питания, выполненными в виде сетевой вилки (их еще называют адаптерами), комплектуется различная бытовая радиоаппаратура (телефоны, калькуляторы, радиоприемники и т. д.). К сожалению, нередки случаи, когда такой блок оказывается рассчитан на напряжение сети 120 В. О том, как их можно подключить к сети 220 В, и идет разговор в предлагаемой статье.

Малогабаритный выносной блок питания (А1 на рис. 1), рассчитанный на входное напряжение 120 В, можно подключить к сети 220 В, по крайней мере, четырьмя способами. Рассмотрим их на примере блока Panasonic КХ-А09, которым комплектуются бесшнуровые телефоны КХ-ТС910-В. На его корпусе указаны: входное напряжение - 120 В при частоте 60 Гц; потребляемая от сети мощность - 6 Вт; выходные параметры: напряжение - 12 В; постоянный ток - 200 мА.

На частоте 50 Гц входное напряжение должно быть снижено. Поэтому от блока питания невозможно получить паспортное значение выходного напряжения; скорее всего, его нельзя использовать для питания устройства, в комплект которого он входил. Если же указана частота сети 50...60 Гц, его, естественно, можно будет применить по назначению.

На рис. 2 приведена зависимость выходного напряжения рассматриваемого малогабаритного выносного блока питания от тока нагрузки при входном напряжении 105 В (кривая 1). Для получения сопоставимых результатов все дополнительные элементы (R1, С1, С2 на рис. 1) в дальнейшем подбирались так, чтобы обеспечить выходное напряжение 11,8В при токе 120 мА (сопротивление нагрузки - 98 Ом).

Самый простой, но обладающий наименьшим КПД, вариант подключения показан на рис. 1,а. Сопротивление резистора R1 можно рассчитать, как рекомендуется, в [1], а можно и подобрать.

Вначале следует оценить его сопротивление по полуэмпирической формуле, обеспечивающей отсутствие перегрузки блока: R1 = 22/Р где R1 - сопротивление резистора, в килоомах, Р - мощность, потребляемая блоком, в ваттах. В рассматриваемом случае R1 = = 22/6 = 3,6 кОм. Далее подключают нагрузку и, постепенно уменьшая сопротивление резистора, добиваются необходимого выходного напряжения. Лучше, конечно, использовать проволочный переменный резистор на соответствующую мощность. Для получения необходимого выходного напряжения потребовался резистор сопротивлением 2,44 кОм. Зависимость выходного напряжения от тока нагрузки для выбранного резистора R1 представлена на рис. 2 (кривая 2). Видно, что напряжение падает с увеличением тока более резко.

Чтобы уменьшить потери, по рекомендации в [1] параллельно первичной обмотке трансформатора блока питания был подключен конденсатор, емкость которого подбиралась для обеспечения резонанса (см. рис. 1,б). На рис. 3 приведена зависимость выходного напряжения от емкости конденсатора. Резонанс хотя и заметен, но его роль ничтожна - напряжение увеличивается всего на 1,5%. Для сохранения выходного напряжения на заданном уровне при емкости конденсатора С1 = 0,44 мкФ сопротивление резистора R1 было увеличено до 2,57 кОм. Нагрузочная характеристика блока (рис. 2, кривая 3) в таком варианте включения мало отличалась от кривой 2.

Вполне естественно заменить резистор R1 на конденсатор (см. [2], где работа конденсаторного делителя рассмотрена применительно к нелинейной активной нагрузке). При сохранении С1 = 0,44 мкФ емкость конденсатора С2 потребовалась равной 0,54 мкФ (см. рис. 1,в). Нагрузочная характеристика для этого случая менее крута (кривая 4 на рис. 2).

В еще большей степени уменьшить зависимость выходного напряжения от тока можно, увеличив емкости конденсаторов С1 и С2. Например, при произвольно выбранной емкости С1 = 1 мкФ подобранная для обеспечения заданного напряжения емкость конденсатора С2 составила 0,67 мкФ (кривая 5 на рис. 2).

С другой стороны, если стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки непринципиальна или ток нагрузки практически не меняется, можно исключить конденсатор С1 (см. рис. 1,г). Подборку емкости можно начать со значения, рассчитанного по полуэмпирической формуле: С2 = Р/12, где С2 - емкость конденсатора, в микрофарадах; Р - мощность блока, в ваттах. Формула учитывает запас, исключающий перегрузку блока питания. Для рассматриваемого случая начальная емкость конденсатора С2 = 6/12 = 0,5 мкФ. При подобранной емкости С2 = 0,76 мкФ и изменении тока нагрузки от 0 до 200 мА выходное напряжение меняется от 27 до 8,9 В (кривая 6, рис. 2).

Интересно отметить, что емкость конденсатора С2 получилась больше, чем для варианта на рис. 1,в. Это объясняется частичной взаимной компенсацией реактивных токов через конденсатор С1 и индуктивность первичной обмотки трансформатора.

Таким образом, если необходима стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки, наиболее целесообразно использование конденсаторного делителя. Если же стабильность не играет роли, используйте вариант с одним конденсатором С2 (см. рис. 1,г).

Варианты подключения блока питания (см. рис. 1,а и б) применять нецелесообразно из-за больших потерь мощности и сильного нагрева балластного резистора.

Приведенные на рис. 2 графики иллюстрируют зависимости среднего значения выходного напряжения. Реально на него наложено напряжение пульсаций, его форма близка к пилообразной, а амплитуда практически не изменяется в зависимости от способа подключения (см. рис. 8 в [3]).

Для вариантов рис. 1,в и г параллельно конденсатору С2 для разрядки после отключения блока питания от сети следует установить резистор сопротивлением несколько сотен килоом. Кроме того, в варианте рис. 1,в желательно последовательно с конденсатором С2 подключить токоограничительный (в момент включения в сеть) резистор сопротивлением 22...47 Ом. Номинальное напряжение конденсаторов должно быть не менее 250 В, очень удобны К73-16 и К73-17.

При всех экспериментах следует помнить, что номинальное напряжение оксидных конденсаторов фильтра, устанавливаемых в малогабаритных выносных блоках питания, обычно 16 В, и поэтому подача на них большего напряжения на сколько-нибудь длительное время нежелательна.

Литература

1. Чуднов В. 120-вольтный блок литания в сети 220 В. - Радио, 1998, № 6, с. 62.
2. Ховайко О. Источники питания с конденсаторным делителем. - Радио, 1997, №11, с. 56, 57
3. Бирюков С. Сетевые выносные блоки питания. - Радио, 1998, № 6, с. 66, 67.

Автор: С.Бирюков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Тончайший детектор рентгеновского излучения 13.11.2021 Ученые из Австралии использовали нанолисты моносульфида олова (SnS) для создания самого тонкого из когда-либо созданных детекторов рентгеновского излучения, потенциально позволяющего получать изображения клеточной биологии в реальном времени. Исследователи выяснили, что нанолисты SnS обладают высоким коэффициентом поглощения фотонов, и это позволяет использовать их в создании ультратонких детекторов мягкого рентгеновского излучения с высокой чувствительностью и быстрым временем отклика. Кроме того, было обнаружено, что эти материалы даже более чувствительны, чем другие новые кандидаты (металлогалогенные перовскиты), имеют более быстрое время отклика, чем известные детекторы, и их чувствительность можно настраивать в мягкой рентгеновской области.

Другие интересные новости:

▪ Стоимость традиционной и альтернативной энергии сравнялась

▪ Геоинженерное управление погодой

▪ Виртуальная реальность лечит страх высоты

▪ Легчайшие 16-дюймовые ультрабуки Schenker Vision 16 и Vision 16 Pro

▪ Ключевая технология оптического транзистора

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Последний довод королей. Крылатое выражение

▪ статья Что такое холдинг? Подробный ответ

▪ статья Посуда. Советы туристу

▪ статья Автомат для зарядного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство для торможения трехфазного асинхронного электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025