Pengiraan bekalan kuasa. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Radio amatur pemula

 Komen artikel

Sebilangan besar reka bentuk radio amatur menerima kuasa daripada sesalur kuasa melalui bekalan kuasa. Ia biasanya mengandungi pengubah rangkaian T1 (Rajah 45), penerus diod VD1 -VD4 dan kapasitor pelicin oksida berkapasiti tinggi C1. Peranti tambahan tetapi perlu termasuk suis SA1, fius FU1 dan penunjuk kuasa hidup - lampu pijar kecil HL1, dengan voltan undian lebih tinggi sedikit daripada voltan belitan sekunder pengubah (lampu yang menyala pada voltan rendah tahan lebih lama) .

Penstabil voltan, jika ada, disambungkan antara keluaran penerus dan beban. Voltan pada outputnya, sebagai peraturan, kurang daripada Uout, dan kuasa ketara terbuang pada penstabil.

Mari kita mulakan dengan mengira pengubah rangkaian. Dimensi dan beratnya ditentukan sepenuhnya oleh kuasa yang mesti dibekalkan oleh bekalan kuasa: Pout = Uout ·Iout. Sekiranya terdapat beberapa belitan sekunder, maka perlu merumuskan semua kuasa yang digunakan oleh setiap belitan. Pada kuasa yang dikira, anda harus menambah kuasa lampu penunjuk Rind dan kehilangan kuasa pada diod penerus

Rvyp = 2Upr Iout

di mana Unp ialah penurunan voltan ke hadapan merentasi satu diod, untuk diod silikon ialah 0,6... 1 V, bergantung pada arus. Unp boleh ditentukan daripada ciri-ciri diod yang diberikan dalam buku rujukan.

Dari rangkaian, pengubah akan menggunakan kuasa sedikit lebih besar daripada yang dikira, yang dikaitkan dengan kerugian dalam pengubah itu sendiri. Terdapat "kerugian tembaga" - disebabkan oleh pemanasan belitan apabila arus melaluinya - ini adalah kerugian biasa yang disebabkan oleh rintangan aktif belitan, dan "kehilangan besi" disebabkan oleh kerja membalikkan magnetisasi teras dan pusar. arus dalam platnya. Nisbah kuasa yang digunakan daripada rangkaian kepada kuasa yang dibekalkan adalah sama dengan kecekapan pengubah η. Kecekapan transformer kuasa rendah adalah rendah dan berjumlah 60...65%, meningkat kepada 90% atau lebih hanya untuk transformer dengan kuasa beberapa ratus watt. Jadi,

Рtr \uXNUMXd (Pout + Rind + Rvyp) / η

Sekarang anda boleh menentukan luas keratan rentas batang pusat teras (melewati gegelung) menggunakan formula empirik:

S2=Ptp.

Penamaan teras magnet telah mengandungi data untuk menentukan keratan rentas. Sebagai contoh, W25x40 bermaksud lebar bahagian tengah plat berbentuk W ialah 25 mm, dan ketebalan set plat ialah 40 mm. Dengan mengambil kira kesesuaian longgar plat antara satu sama lain dan lapisan penebat pada plat, keratan rentas teras sedemikian boleh dianggarkan pada 8...9 cm2, dan kuasa luka pengubah di atasnya boleh 65...80 W.

Luas keratan rentas teras pusat litar magnet pengubah S menentukan parameter penting seterusnya - bilangan lilitan per volt. Ia tidak boleh terlalu kecil, jika tidak, aruhan magnet dalam teras magnet meningkat, bahan teras menjadi tepu, manakala arus tanpa beban belitan primer meningkat dengan mendadak, dan bentuknya menjadi bukan sinus - puncak arus besar muncul pada bahagian atas separuh gelombang positif dan negatif. Medan sesat dan getaran plat meningkat dengan mendadak. Ekstrem yang lain - bilangan lilitan yang berlebihan setiap volt - membawa kepada penggunaan tembaga yang berlebihan dan peningkatan dalam rintangan aktif belitan. Ia juga perlu untuk mengurangkan diameter wayar supaya belitan masuk ke dalam tingkap litar magnetik. Isu-isu ini dibincangkan dengan lebih terperinci dalam [1].

Bilangan lilitan per volt n untuk transformer kilang yang dililit pada teras piawai plat berbentuk W biasanya dikira daripada nisbah n = (45...50)/S, di mana S diambil dalam cm2. Dengan menentukan n dan mendarabkannya dengan voltan terkadar penggulungan, bilangan lilitannya diperolehi. Untuk belitan sekunder, voltan hendaklah diambil 10% lebih daripada voltan terkadar untuk mengambil kira penurunan voltan merentasi rintangan aktifnya.

Semua voltan pada belitan pengubah (UI dan UII dalam Rajah 45) diambil dalam nilai berkesan.

Nilai amplitud voltan akan menjadi 1,41 kali lebih tinggi. Jika belitan sekunder dimuatkan pada penerus jambatan, maka voltan pada output penerus Uout pada melahu hampir sama dengan amplitud pada belitan sekunder. Di bawah beban, voltan diperbetulkan berkurangan dan menjadi sama dengan:

Uout = 1,41UII-2Unp-Ioutp.tp.

Di sini rтp ialah rintangan pengubah pada sisi belitan sekunder. Dengan ketepatan yang mencukupi untuk latihan, anda boleh meletakkan rтp = (0,03...0,07)Uout/Iout, dengan pekali yang lebih kecil diambil untuk transformer yang lebih berkuasa.

Setelah menentukan bilangan lilitan, anda harus mencari arus dalam belitan. Arus belitan sekunder III = Iind + Pout/UII. Arus aktif belitan primer (disebabkan oleh arus beban) Iia = Ptr/UI. Di samping itu, arus "pemagnetan" yang reaktif juga mengalir dalam belitan primer, mewujudkan fluks magnet dalam teras hampir sama dengan arus tanpa beban pengubah. Nilainya ditentukan oleh kearuhan L belitan primer: Iip = Ui/2πfL

Dalam amalan, arus tanpa beban ditentukan secara eksperimen - untuk pengubah kuasa sederhana dan tinggi yang direka dengan betul ialah (0,1...0,3) IiA. Arus reaktif bergantung kepada bilangan lilitan per volt, berkurang apabila n bertambah. Untuk pengubah kuasa rendah, Iip = (0,5...0,7)IiA dibenarkan. Arus aktif dan reaktif belitan primer ditambah dalam kuadratur, jadi jumlah arus belitan primer ialah Ii2 = Iiai2 + Iipi2.

Setelah menentukan arus belitan, anda harus mencari diameter wayar berdasarkan ketumpatan arus yang dibenarkan untuk transformer 2...3 A/mm2. Pengiraan dipermudahkan oleh graf yang ditunjukkan dalam Rajah. 46 [2].

Kemungkinan meletakkan belitan dalam tingkap dinilai seperti berikut: dengan mengukur ketinggian tingkap (lebar gegelung), tentukan bilangan lilitan satu lapisan setiap belitan dan kemudian bilangan lapisan yang diperlukan. Dengan mendarabkan bilangan lapisan dengan diameter wayar dan menambah ketebalan spacer penebat, ketebalan belitan diperolehi. Ketebalan semua belitan hendaklah tidak lebih daripada lebar tingkap. Lebih-lebih lagi, kerana penggulungan ketat dengan tangan adalah mustahil, ketebalan belitan yang terhasil harus ditingkatkan sebanyak 1,2...1,4 kali.

Kesimpulannya, kami membentangkan pengiraan yang dipermudahkan bagi penerus (Rajah 45). Arus purata ke hadapan yang dibenarkan bagi diod dalam litar jambatan mestilah sekurang-kurangnya 0,5Iout; dalam amalan, diod dengan arus ke hadapan yang tinggi dipilih (untuk kebolehpercayaan). Voltan terbalik yang dibenarkan tidak boleh kurang daripada 0,71 Uii + 0,5Uout, tetapi oleh kerana pada Uout terbiar mencapai 1,41Uii, adalah dinasihatkan untuk memilih voltan terbalik diod tidak kurang daripada nilai ini, iaitu, nilai amplitud voltan pada belitan sekunder. Ia juga berguna untuk mengambil kira kemungkinan turun naik dalam voltan rangkaian.

Amplitud riak voltan diperbetulkan dalam volt boleh dianggarkan menggunakan formula yang dipermudahkan:

Upulse = 5Iout/S.

Arus keluaran digantikan dalam ampere, kapasitansi kapasitor C1 adalah dalam mikrofarad.

Untuk arus beban beberapa puluh miliamp atau kurang, ia dibenarkan untuk mengehadkan peranti paling ringkas dengan diod zener.

Untuk arus beban yang besar, kami mengesyorkan menggunakan penstabil yang lebih kompleks sedikit, gambar rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 47.

Seperti yang anda lihat, di sini pengikut pemancar yang dipasang pada transistor VT1 ditambah kepada penstabil paling mudah berdasarkan elemen R1, VD1. Jika dalam penstabil paling mudah arus beban tidak boleh lebih besar daripada arus diod zener, maka di sini ia boleh melebihi arus diod zener dengan faktor h21e, di mana h21e ialah pekali pemindahan statik arus asas transistor dalam litar dengan sepunya. pemancar. Untuk meningkatkannya, transistor komposit sering digunakan sebagai ganti VT1. Voltan keluaran penstabil adalah 0,6 V kurang daripada voltan penstabilan VD1 (1,2 V untuk transistor komposit).

Adalah disyorkan untuk mula mengira bekalan kuasa yang stabil dengan penstabil. Berdasarkan voltan dan arus beban yang diperlukan, transistor VT1 dan diod zener VD1 dipilih. Arus asas transistor ialah:

Ib \u21d Iout / hXNUMXe.

Ini akan menjadi arus keluaran penstabil paling mudah berdasarkan elemen R1 dan VD1. Kemudian anggaran voltan minimum pada output penerus Uout-Upulse - ia sepatutnya 2...3 V lebih daripada voltan beban yang diperlukan walaupun pada voltan rangkaian minimum yang dibenarkan. Seterusnya, pengiraan dijalankan mengikut cara yang diterangkan. Litar yang lebih maju dan pengiraan penstabil diberikan dalam [3].

Soalan ujian kendiri

1. Menggunakan maklumat daripada bahagian sebelumnya (ciri nadi bagi rantai RC), terbitkan formula di atas untuk amplitud riak pada output penerus tidak stabil. Dalam kes ini, benarkan tempoh nyahcas kapasitor kepada beban penerus adalah sama dengan 0,01 s (frekuensi riak 100 Hz) dan gunakan anggaran et/RC - 1 - t/RC.

2. Setelah menemui pengubah rangkaian lama (mungkin hangus), buka dan lepaskannya, hafal atau tulis cara ia berfungsi (ini akan berguna apabila membuat transformer sendiri). Anggarkan bilangan lilitan belitan dan diameter wayar. Kira pengubah ini menggunakan kaedah yang diterangkan dan bandingkan hasilnya.

3. Kira bekalan kuasa terkawal sepenuhnya untuk voltan 13,5 V dan arus 1 A.

Jawapan

Bentuk gelombang voltan pada keluaran penerus gelombang penuh tanpa kapasitor pelicin ditunjukkan dalam ara. 64 garisan nipis. Kami melihat bahawa voltan berdenyut dari sifar ke U_m dengan frekuensi 100 Hz. Jika terdapat kapasitor, ia dicas pada puncak voltan diperbetulkan kepada nilai kurang sedikit daripada U._m, dan pelepasan dalam selang antara puncak. Nilai purata voltan diperbetulkan ditetapkan sebagai U_keluar. amplitud denyutan - U_nadi.

Semasa pelepasan kapasitor, voltan padanya berubah mengikut undang-undang yang dinyatakan dalam keadaan dari nilai U_keluar +U_nadi sehingga nilai U_keluar -U_nadi

Oleh itu, seseorang boleh menulis

U_keluar -U_nadi =(U_keluar +U_nadi)e^-t/RC-(U_keluar +U_nadi).(1 - t/RC),

di mana t = 0,01 s; R - rintangan beban penerus; C ialah kapasiti pemuat pelicin.

Tanda kurung buka, memendekkan U_keluar dan mengabaikan istilah U_nadit/RC kerana kekecilannya (amplitud denyutan kurang daripada U_keluar) kita dapat 2U_nadi =U_keluart/RC.

Perhatikan sekarang bahawa U_keluar/R adalah sama dengan arus beban I, dan gantikan t: U_nadi = 5 10^-3l/C,

di mana semua kuantiti mesti digantikan dalam unit asas - volt, ampere dan farad. Jika kita mengambil arus dalam miliamp dan kapasitansi dalam mikrofarad, kita mendapat formula berikut untuk voltan riak dalam volt:

U_nadi= 5 l/C.

Kesusasteraan

1. Polyakov V. Mengurangkan medan kebocoran transformer. - Radio, 1983, No. 7, hlm. 28, 29.
2. Malinin R.M. Bekalan kuasa peralatan radio dari sesalur kuasa. - M.: Tenaga, 1970.
3. Moskvin A. Penstabil voltan transistor dengan perlindungan beban lampau. - Radio, 2003, No. 2, hlm. 26-28.

Pengarang: V.Polyakov

Lihat artikel lain bahagian Radio amatur pemula.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Superkomputer mudah alih untuk kenderaan tanpa pemandu 15.01.2016 Di CES 2016 di Las Vegas, Nvidia memperkenalkan superkomputer Drive PX 2 untuk kereta pandu sendiri. Ia adalah yang pertama seumpamanya dan kuasa yang setara dengan 150 komputer riba Apple - Macbook Pro. Drive PX 2 ialah komputer yang dibina ke dalam kenderaan tanpa pemandu untuk membantunya mengemudi. Khususnya, ia dilengkapi dengan teknologi yang membolehkan kereta "belajar" untuk mengelakkan situasi yang tidak dijangka di jalan raya, seperti kemunculan mendadak seorang kanak-kanak atau penunggang basikal. Superkomputer ini dilengkapi dengan 12 pemproses, kuasa pemprosesannya ialah 8 teraflops. Pada masa yang sama, saiz keseluruhan peranti adalah setanding dengan kotak makan tengah hari pelajar. Drive PX 2 mampu melakukan 24 trilion operasi sesaat, serta mengurus 12 kamera video, lidar, radar dan sensor ultrasonik yang membantu mengecam objek di jalan raya dan memintasnya dengan selamat. Nvidia telah bekerjasama dengan pembuat kereta Volvo, yang merancang untuk menggabungkan superkomputer ke dalam beberapa prototaip kereta pandu sendirinya. Nvidia juga mengumumkan platform Drivenet, yang sudah diuji oleh syarikat pada kenderaan pandu sendirinya. Ia mampu mengenali lima kelas objek berbeza, termasuk pejalan kaki dan penunggang motosikal. Teknologi ini telah diuji oleh Audi: dengan bantuannya, kereta dapat membaca papan tanda jalan secara bebas "lebih baik daripada yang dilakukan seseorang." Di samping itu, ketua syarikat itu menyatakan bahawa Drivenet boleh mengenali mesin lain walaupun dalam cuaca buruk, seperti salji lebat.

Berita menarik lain:

▪ Cendawan poliseksual

▪ Artik yang memanas membawa kepada musim sejuk yang membeku

▪ Penderia imej Sony IMX323LQN

▪ Susu unta akan menjadi ubat

▪ Kehidupan di Marikh

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Komunikasi mudah alih. Pemilihan artikel

▪ Artikel Spring! Bingkai pertama terdedah. Ungkapan popular

▪ artikel Di negara manakah Santa Claus mempunyai poskod berasingan? Jawapan terperinci

▪ artikel Operator kren penumpuk. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Balast elektronik pada unsur diskret oleh VITO. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Bagaimana untuk mengesan arus elektrik. Pengalaman kimia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024