Главная » Начинающим
Призовой фонд
на сентябрь 2017 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Тестер компонентов MG328
Паяльник
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Выпрямители. Как и почему?

Итак, дорогие мои, мы собрали нашу схемку и пришло время ее проверить, испытать и нарадоваться сему счастью. На очереди у нас - подключение схемы к источнику питания. Приступим. На батарейках, аккумуляторах и прочих прибамбасах питания мы останавливаться не будем, перейдем сразу к сетевым источникам питания. Здесь рассмотрим существующие схемы выпрямления, как они работают и что умеют. Для опытов нам потребуется однофазное (дома из розетки) напряжение и соответствующие детальки. Трехфазные выпрямители используются в промышленности, мы их рассматривать также не будем. Вот электриками вырастете - тогда пожалуйста.

Источник питания состоит из нескольких самых важных деталей: Сетевой трансформатор - на схеме обозначается похожим как на рисунке,

Трансформатор

Выпрямитель - его обозначение может быть различным. Выпрямитель состоит из одного, двух или четырех диодов, смотря какой выпрямитель. Сейчас будем разбираться.

Диодный мост

а) - простой диод.
б) - диодный мост. Состоит из четырех диодов, включенных как на рисунке.
в) - тот же диодный мост, только для краткости нарисован попроще. Назначения контактов такие же, как у моста под буквой б).

Конденсатор фильтра. Эта штука неизменна и во времени, и в пространстве, обозначается так:

Конденсатор

Обозначений у конденсатора много, столько же, сколько в мире систем обозначений. Но в общем они все похожи. Не запутаемся. И для понятности нарисуем нагрузку, обозначим ее как Rl - сопротивление нагрузки. Это и есть наша схема. Также будем обрисовывать контакты источника питания, к которым эту нагрузку мы будем подключать.

Далее - пара-тройка постулатов.
- Выходное напряжение определяется как Uпост = U*1.41. То есть если на обмотке мы имеем 10вольт переменного напряжения, то на конденсаторе и на нагрузке мы получим 14,1В. Примерно так.
- Под нагрузкой напряжение немного проседает, а насколько - зависит от конструкции трансформатора, его мощности и емкости конденсатора.
- Выпрямительные диоды должны быть на ток в 1,5-2 раза больше необходимого. Для запаса. Если диод предназначен для установки на радиатор (с гайкой или отверстие под болт), то на токе более 2-3А его нужно ставить на радиатор.

Так же напомню, что же такое двуполярное напряжение. Если кто-то подзабыл. Берем две батарейки и соединяем их последовательно. Среднюю точку, то есть точку соединения батареек, назовем общей точкой. В народе она известна так же как масса, земля, корпус, общий провод. Буржуи ее называют GND (ground - земля), часто ее обозначают как 0V (ноль вольт). К этому проводу подключаются вольтметры и осциллографы, относительно нее на схемы подаются входные сигналы и снимаются выходные. Потому и название ее - общий провод. Так вот, если подключим тестер черным проводом в эту точку и будем мерить напряжение на батарейках, то на одной батарейке тестер покажет плюс1,5вольта, а на другой - минус1,5вольта. Вот это напряжение +/-1,5В и называется двуполярным. Обе полярности, то есть и плюс, и минус, обязательно должны быть равными. То есть +/-12, +/-36В, +/-50 и т.д. Признак двуполярного напряжения - если от схемы к блоку питания идут три провода (плюс, общий, минус). Но не всегда так - если мы видим, что схема питается напряжением +12 и -5, то такое питание называется двухуровневым, но проводов к блоку питания будет все равно три. Ну и если на схему идут целых четыре напряжения, например +/-15 и +/-36, то это питание назовем просто - двуполярным двухуровневым.

Ну а теперь к делу.

Мостовой выпрямитель

1. Мостовая схема выпрямления.
Самая распространенная схема. Позволяет получить однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Схема обладает минимальными пульсациями напряжения и несложная в конструкции.

Мостовой выпрямитель

2. Однополупериодная схема.
Так же, как и мостовая, готовит нам однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Разница лишь в том, что у этой схемы удвоенные пульсации по сравнению с мостовой, но один диод вместо четырех сильно упрощает схему. Используется при небольших токах нагрузки, и только с трансформатором, намного большим мощности нагрузки, т.к. такой выпрямитель вызывает одностороннее перемагничивание трансформатора.

Схема циклической токовой защиты

3. Двухполупериодная со средней точкой.
Два диода и две обмотки (или одна обмотка со средней точкой) будут питать нас малопульсирующим напряжением, плюс ко всему мы получим меньшие потери в сравнении с мостовой схемой, потому что у нас 2 диода вместо четырех.

Схема триггерной токовой защиты

4. Мостовая схема двуполярного выпрямителя.
Для многих - наболевшая тема. У нас есть две обмотки (или одна со средней точкой), мы с них снимаем два одинаковых напряжения. Они будут равны, пульсации будут малыми, так как схема мостовая, напряжения на каждом конденсаторе считается как напряжение на каждой обмотке помножить на корень из двух - всё, как обычно. Провод от средней точки обмоток выравнивает напряжения на конденсаторах, если нагрузки по плюсу и по минусу будут разными.

Внешний вид

5. Схема с удвоением напряжения.
Это две однополупериодные схемы, но с диодами, включенными по разному. Применяется, если нам надо получить удвоенное напряжение. Напряжение на каждом конденсаторе будет определяться по нашей формуле, а суммарное напряжение на них будет удвоенным. Как и у однополупериодной схемы, у этой так же большие пульсации. В ней можно усмотреть двуполярный выход - если среднюю точку конденсаторов назвать землей, то получается как в случае с батарейками, присмотритесь. Но много мощности с такой схемы не снять.

Внешний вид

6. Получение разнополярного напряжения из двух выпрямителей.
Совсем не обязательно, чтобы это были одинаковые блоки питания - они могут быть как разными по напряжению, так и разными по мощности. Например, если наша схема по +12вольтам потребляет 1А, а по -5вольтам - 0,5А, то нам и нужны два блока питания - +12В 1А и -5В 0,5А. Так же можно соединить два одинаковых выпрямителя, чтобы получить двуполярное напряжение, например, для питания усилителя.

Внешний вид

7. Параллельное соединение одинаковых выпрямителей.
Оно нам дает то же самое напряжение, только с удвоенным током. Если мы соединим два выпрямителя, то у нас будет двойное увеличение тока, три - тройное и т.д.

Ну а если вам, дорогие мои, всё понятно, то задам, пожалуй, домашнее задание. Формула для расчета емкости конденсатора фильтра для двухполупериодного выпрямителя:
Внешний вид

Для однополупериодного выпрямителя формула несколько отличается:
Внешний вид

Двойка в знаменателе - число "тактов" выпрямления. Для трехфазного выпрямителя в знаменателе будет стоять тройка.

Во всех формулах переменные обзываются так:
Cф - емкость конденсатора фильтра, мкФ
Ро - выходная мощность, Вт
U - выходное выпрямленное напряжение, В
f - частота переменного напряжения, Гц
dU - размах пульсаций, В

Для справки - допустимые пульсации:
Микрофонные усилители - 0,001...0,01%
Цифровая техника - пульсации 0,1...1%
Усилители мощности - пульсации нагруженного блока питания 1...10% в зависимости от качества усилителя.

Эти две формулы справедливы для выпрямителей напряжения частотой до 30кГц. На бОльших частотах электролитические конденсаторы теряют свою эффективность, и выпрямитель рассчитывается немного не так. Но это уже другая тема.

Источник: www.radiokot.ru

none Опубликована: 2005 г. 0 3
Я собрал 0 3
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.8 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (27) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Михаил #
Спасибо. Трансформатор 36вольт 50герц. Мостовая схема. Поставил C=10000мкф
Ответить
-1
LOKY #
Молодец Михаил, вы наверное использовали один из кондёров Николы Теслы, я вот тоже думаю что нибудь из его оборудования прикупить.
Ответить
0
владимир #
А как быть с безтрансформаторным выпрямителем? Мне, допустим, нужно выпрямить 220 В
Ответить
0
Alchemist #
А как быть с безтрансформаторным выпрямителем? Мне, допустим, нужно выпрямить 220 В

Всё будет точно так же, только из схемы выбрасывается трансформатор. Надо ещё правильно выбрать диод по обратному напряжению и конденсатор по максимальному рабочему напряжению. Учтите, что входное напряжение надо умножить на корень из двух. То есть на выходе будет не 220 В, а где-то 310 В.
Ответить
0
александр #
Подскажите какое сопротивление изменить, чтобы с 24V понизить до 12V и какие диоды поставить на мостик?

Ответить
0
max19 #
Нужен другой трансформатор (или усложнять схему).
Ответить
0
Алина #
Подскажите, что произойдет если в двухполупериодной мостовой схеме один из диодов будет впаян неправильно (в обратном направлении)?
Ответить
0
Владимир #
КЗ будет, с фейерверком возможно
Ответить
-1
fadhome #
Подскажите немного не пойму, в этих делах не силен, но на схеме 5 разве минус доходит до потребителя RI через нижний конденсатор ? В отличии от остальных схем минус явно доходит до потребителя без препятствий. Между точками +2U и +U потребитель запитается это явно видно. А в остальном все ли там верно? И там как будто + приходит опять к + . Дайте объяснение к этой схеме, что куда там для чего.
Ответить
0
Aleksmaks #
Двуполярный источник питания от одной обмотки трансформатора можно получить, если второй диодный мост развязать от обмотки с помощью конденсаторов.
Ответить
0
Виталий #
Не понял где взять dU?
Ответить
0
Виталий #
Я так понимаю что dU = U * процент допустимых пульсаций?
Пример: dU = 13 * 0.1 = 1.3
Ответить
0
Роман #
Для выпрямителя (220В-12В) 150Вт можно ли dU принять за 1? Еще не разобрался что это за величина.
Ответить
0
Михаил #
Собрал выпрямитель 12 вольт для гаража по схеме №1.Проверить лампочки и т.д. Электролит 2200.0 Х 40v.
На выходе при выключении остаётся остаточное напряжение. Какой постоянный резистор поставить на выход, чтобы кондер разряжался?
Ответить
0
василиус #
Поставь на выводы кондёра выключатель без фиксации.
Ответить
0
жорик #
Мне надо запитать усилок bm2042. Есть трансформатор ОСМ1-0.25 (2 вторички по 12вольт). Как мне сделать среднююю точку? Без неё усилок не работает
Ответить
0
Ramon13 #
Небольшая неточность. В схеме 5 с удвоением тоже будут малые пульсации, как и у моста и со средней точкой. Кондеры друг друга компенсируют.
Ответить
0
Вад #
Если соединить два разных импульсных источника питания использовав минусовой провод как общий для них обоих, есть ли подводные камни в этом подключении? Сразу оговорю по другому к сожалению нельзя.
Ответить
0
Влад #
Ребята, помогите разобраться. Есть гаражный трансформатор (220В на 12В) ОСО-0,25-УЗ 0,25кВА 50Гц 89год. Надо на выходе чтобы было те же 12В (до 15А) но постоянного тока. По какой схеме лучше делать, какие диоды использовать и какой емкости конденсатор? Нужно для подключение к 220В автомобильного компрессора!
Ответить
0
Тарас #
Есть трансформатор, выдает где то 12 вольт переменного тока. После него идет выпрямитель и дальше в схеме не могу разобраться. Мне нужно выкинуть этот трансформатор и подключить внешний источник питания 12 вольт постоянного тока. Могу ли я до выпрямителя подключить 12 вольт постоянного тока? Выпрямителю же всё равно импульсный ток или постоянный? Долго ли так проработает выпрямитель? Изменится ли напряжение в этом случае после выпрямителя?
Ответить
0
Семён #
Скажите пожалуйста. У меня есть трансформатор у которого вторичка со средней точкой. Можно ли к этим выводам подключить 2 диодных моста? То есть к первой половине обмотки диодный мост и ко второй половине ещё один. Получается средняя точка будет общая на 2 входа.
Ответить
0
Василий #
Можно. В таком случае у Вас получатся два источника питания, независимые друг от друга.
Ответить
0
Алексей #
Здравствуйте. А что будет, если мы в момент включения выпрямителя попадаем в фазу pi/2? В сети максимальное напряжение, прямое сопротивление диода ничтожное, первый цикл заряда фильтрующего конденсатора начинается с того, что несколько микросекунд течет ток в сотни ампер.
Ответить
0
сергей #
Подскажите пожалуйста почему дымит трансформатор на зарядном устройстве (УЗР-П 12/6-6,3-УХЛ зарядно разрядное)? Схему найти не могу, у кого если есть скиньте
Ответить
0
Короний Ньютонович #
>дымит трансформатор
горит пропиточный лак, ну.
Ответить
0
Никита #
В схеме с однополупериудным выпрямителем и фильтром в виде конденсатора , начиная с величины конденсатора в 10мкф выходное напряжения начинает превосходить входное напряжение. В чем причина этого?
Ответить
0
Владимир #
080-00866-02 e140166 xpb-5 0444 xp ребята подскажите где можно найти схему подключения данного трансформатора?
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Макетная плата для пайки (10 шт)
Макетная плата для пайки (10 шт)
Конструктор: DDS генератор сигналов Металлоискатель MD3010II
вверх