Podstawowe elementy zasilacza

Zawartość

• Transformator
• Prostownik
• Cel prostowników uziemiających
• Filtr
• Regulatory napięcia
• Regulatory napięcia IC
• Pytania i Odpowiedzi

Jemuel jest inżynierem elektronikiem, inżynierem oprogramowania i autorem artykułów z zakresu elektroniki, technologii, rozwoju osobistego i finansów.

Transformator

Transformator jest statycznym urządzeniem, które przekazuje energię elektryczną z uzwojenia pierwotnego do uzwojenia wtórnego bez wpływu na częstotliwość. Służy do podwyższania lub obniżania poziomu napięcia AC i izoluje pozostałą część układu elektronicznego od zasilania AC.

Uzwojenie pierwotne transformatora jest podłączone do źródła napięcia przemiennego, które wytwarza prąd przemienny, podczas gdy uzwojenie wtórne jest podłączone do obciążenia. Uzwojenia pierwotne i wtórne nie są ze sobą fizycznie połączone, ale z powodu indukcji elektromagnetycznej zgodnie z prawem Faradaya w uzwojeniu wtórnym występuje indukowane napięcie.

Istnieją trzy główne funkcje transformatorów, a mianowicie: podwyższanie napięcia, obniżanie napięcia i zapewnianie izolacji między obwodem pierwotnym i wtórnym.

Prostownik

Prostownik jest urządzeniem służącym do zamiany prądu zmiennego na pulsujący prąd stały. Podstawowym prostownikiem jest dioda. Ta dioda jest urządzeniem jednokierunkowym, które działa jako prostownik w kierunku do przodu. Trzy podstawowe obwody prostownika wykorzystujące diody to półfalowe, pełnookresowe z centralnym odczepem i pełnookresowe mostkowe.

Cel prostowników uziemiających

Transformator izoluje uzwojenie wtórne od źródła pierwotnego. Główne źródło może być uziemione, ale twoje uzwojenie wtórne nie jest, ponieważ nie są podłączone. Uzwojenie wtórne nie jest powiązane z żadnym potencjałem. Zastosowanie tylko uziemienia daje obwódowi wtórnemu potencjał odniesienia.

Filtr

Filtr zasilacza zapobiega pojawianiu się składowej tętnienia na wyjściu. Jest przeznaczony do przekształcania pulsującego prądu stałego z obwodów prostownika na odpowiednio gładki poziom prądu stałego. Dwa podstawowe typy filtrów zasilających to filtr pojemnościowy (filtr C) i filtr rezystor-kondensator (filtr RC). Filtr C to najprostszy i najbardziej ekonomiczny dostępny filtr. Z drugiej strony filtr RC jest używany do zmniejszania napięcia tętnienia na filtrze kondensatora. Jego podstawową funkcją jest przepuszczenie większości składowej DC przy jednoczesnym tłumieniu składowej AC sygnału. Filtr RC składa się z rezystorów i kondensatorów. Filtry RC służą do filtrowania sygnału poprzez proste blokowanie pewnych częstotliwości i przepuszczanie innych. Typowe filtry RC to filtry górnoprzepustowe i dolnoprzepustowe.

Ripple i Ripple factor

Tętnienia to niepożądana składowa AC sygnału po wyprostowaniu. Jest niepożądany, ponieważ może zniszczyć lub uszkodzić ładunek. To jest główny powód, dla którego filtry są instalowane w zasilaczu - aby zapobiec dużym tętnieniom. Zadaniem filtra jest wygładzanie sygnału i tłumienie składowej prądu przemiennego lub zmian. Współczynnik tętnienia to stosunek średniej kwadratowej napięcia tętnienia do wartości składowej stałej przy napięciu wyjściowym. Czasami jest wyrażana w procentach lub jako wartość międzyszczytowa. Współczynnik tętnienia określa skuteczność filtra używanego w obwodzie.

Regulatory napięcia

Regulator napięcia został zaprojektowany w celu zapewnienia bardzo stabilnego lub dobrze wyregulowanego wyjścia DC. Zawsze idealnie jest mieć stabilne napięcie wyjściowe, aby obciążenie działało prawidłowo. Poziom wyjściowy jest utrzymywany niezależnie od zmian napięcia wejściowego. Powszechnie stosowanymi regulatorami napięcia tranzystorowego są szeregowy regulator napięcia i bocznikowy regulator napięcia.

Szeregowy regulator napięcia

Element szeregowy kontroluje ilość nieregulowanego napięcia wejściowego, które trafia na wyjście jako wyjście regulowane. Regulowane napięcie wyjściowe jest próbkowane przez obwód, który zapewnia sprzężenie zwrotne do obwodu komparatora i jest porównywane z napięciem odniesienia.

Bocznikowy regulator napięcia

Bocznikowy regulator napięcia zapewnia regulację poprzez bocznikowanie prądu od obciążenia w celu regulacji napięcia wyjściowego.

Regulatory napięcia IC

Układ scalony regulatora (IC) zawiera obwody - źródło odniesienia, komparator, wzmacniacz, urządzenie sterujące i zabezpieczenie przed przeciążeniem - wewnątrz jednego układu scalonego. Istnieją również regulowane regulatory napięcia, które pozwalają użytkownikowi ustawić pożądany poziom wyjściowy. Inne regulatory IC mają stałe wartości wyjściowe. Mówi się, że regulatory IC są lepsze w porównaniu do regulatorów napięcia tranzystorowego, jeśli chodzi o liniowość napięcia wyjściowego.

Ten artykuł jest dokładny i zgodny z najlepszą wiedzą autora. Treści służą wyłącznie do celów informacyjnych lub rozrywkowych i nie zastępują osobistych porad ani profesjonalnych porad w kwestiach biznesowych, finansowych, prawnych lub technicznych.

Pytania i Odpowiedzi

Pytanie: Filtr „C” jest skrótem od filtra pojemnościowego. Wspomniał Pan również o filtrze „RC". Co oznacza „RC" w odniesieniu do zasilacza?

Odpowiedź: Filtr RC to obwód elektryczny rezystor-kondensator złożony z rezystorów i kondensatorów. Filtry RC służą do filtrowania sygnału poprzez proste blokowanie pewnych częstotliwości i przepuszczanie innych. Typowe filtry RC to filtry górnoprzepustowe i dolnoprzepustowe.

Pytanie: Dlaczego musimy uziemiać prostownik?

Odpowiedź: Transformator izoluje uzwojenie wtórne od źródła pierwotnego. Główne źródło może być uziemione, ale twoje uzwojenie wtórne nie jest, ponieważ nie są podłączone.

Uzwojenie wtórne nie jest powiązane z żadnym potencjałem. Zastosowanie tylko uziemienia daje obwódowi wtórnemu potencjał odniesienia.