Нестабилизированный источник вторичного электропитания

Рис.12.1

Линейный фильтр – устройство подавления переходных процессов –предназначен для устранения возможных радиоизлучений из силовых проводов, а также фильтрации помех наводимых извне в силовой сети.

VD1 – гаситель переходных процессов. Это устройство, которое начинает проводить ток, как только напряжение на его выводах превосходит определенный предел (как двусторонний высоковольтный стабилитрон или разрядник).

Пр1 – плавкий предохранитель – неотъемлемая деталь любого источника питания, обеспечивающая безопасность источника при возможных неисправностях внутри его. Рассчитывается на ток в 1,5-2 раза больше номинала.

R1,C1 – RС амортизатор. Предупреждает появление больших переходных процессов индуктивного характера , возникающих при выключении.

ТР1 – обеспечивает гальваническую развязку от питающей сети переменного напряжения и понижает напряжение до требуемых величин. Бестрансформаторные схемы питания, несмотря на свою простоту и малые габариты, очень опасны, т.к. вся схема находится под высоким напряжением сети.

VD2 – выпрямитель двухполупериодный – предназначен для выпрямления переменного напряжения.

С2 – конденсатор фильтра – выбирается большой емкости для уменьшения пульсации и рассчитывается на напряжение в 1,5 раза больше от номинала.

R2 – балансный резистор – разряжает конденсатор С2 при выключении питания. Это полезно т.к. конденсатор после выключения сохраняет достаточный заряд, что может повредить схемные элементы при монтаже после выключения питания.

Двухполупериодный выпрямитель с разнополярными входами

Рис.12.2

По сравнению с обычным мостовыми выпрямителем схема на рис.12.2 имеет качественное отличие: заземлен вывод средней точки вторичной обмотки трансформатора ТР1. Компоненты, обеспечивающие положительное выходное напряжение, включает в себя диоды VD2, VD4, дроссель фильтра L1, конденсатор С1, резистор R1 а отрицательный уровень обеспечивается VD1,VD3, L2, C2, R2.

Умножители напряжения

Рис.12.3

– при малом токе нагрузки выходное напряжение равно амплитудному.

В выражениях с умножением напряжения для увеличения выходного напряжения используются конденсаторы – накопители заряда.

Рис.12.4

На рис.12.4 приведена схема однополупериодного удвоителя напряжения. При отрицательной полуволне на верхнем выводе вторичной обмотки ТР конденсатор С1 через диод VD1 будет заряжаться до амплитудного напряжения.

В следующем полупериоде напряжение на верхнем выводе вторичной обмотки становится положительным относительно нижнего вывода . Это положительное напряжение, суммируясь с напряжением на конденсаторе С1, приводит к прямому смещению VD2 и обратному смещению VD1. При этом конденсатор С1разряжается через диод VD2, конденсатор С2 заряжается по той же цепи. Напряжение на заряженном конденсаторе С2 определяется суммой напряжения на конденсаторе С1 и амплитудного значения напряжения на вторичной обмотке ТР, т.е. примерно вдвое больше этого амплитудного значения.

Стабилизаторы напряжения

Электронный стабилизатор – это устройство, которое включается между источником входного нестабилизированного напряжения и нагрузкой в цепях поддержания напряжения на нагрузке в заданных пределах.

Стабилизатор автоматически реагирует на отклонения выходного напряжения от заданного значения так, что компенсирует эти изменения входного напряжения в независимости от причин, их вызвавших: изменений входного напряжения, тока нагрузки.

Параметрический стабилизатор напряжения

Рис.12.5

В параметрических стабилизаторах использовано нелинейное свойство ВАХ стабилитрона, а именно свойство сохранять почти неизменным напряжение при изменении тока через прибор.

В параметрических стабилизаторах стабилитрон включен последовательно с балластным сопротивлением Rб, ограничивающим максимальный ток через стабилитрон.

Если Iн↓, то Iст↑ – за счет изменения внутреннего сопротивления стабилитрона.

Последовательный стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором

Рис.12.6

На рис.12.6 а,б транзистор VT1 выполняет роль регулирующего элемента. Он включен последовательно с нагрузкой Rн. Напряжение на базе VT1 фиксировано стабилитроном VD, режим работы которого задается с помощью R1.

Если абсолютное значение входного напряжения возрастет, то увеличивается и выходное напряжение. Это значит, что потенциал эмиттера VT1 становится более отрицательным (рис.12.6 а) по отношению к земле. Т.к. потенциал базы фиксирован, то происходит уменьшение прямого смещения эмиттерного перехода, что в свою очередь, уменьшает проводимость транзистора или увеличивает его сопротивление по постоянному току. Рост этого сопротивления при постоянном токе нагрузки обуславливает увеличение падения напряжения на К-Э VT1 и следовательно поддержание прежнего установленного напряжения.

Стабилизаторы постоянного тока

В ряде случаев для работы электронных устройств требуется источник стабильного постоянного тока, значение которого не изменяется при изменении сопротивления нагрузки.

Рис.12.7

На рис.12.7режим работы стабилитрона VD задается резис­тором R2. Т.к. напряжение на стабилитроне постоянно и не изме­няется с изменением входного напряжения, то будет неизменным управляющее напряжение, приложенное к переходу Э-Б транзистора VT. Поэтому эммиторный ток транзистора VT постоянен, следовательно и ток коллектора ,являющийся функцией тока Э-Б, тоже будет постоянным.