Güç kaynaklarının hesaplanması. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Acemi radyo amatör

 makale yorumları

Amatör telsiz tasarımlarının büyük çoğunluğu, güç kaynağı aracılığıyla şebeke tarafından desteklenmektedir. Genellikle bir ağ trafosu T1 (Şekil 45), bir diyot doğrultucu VD1 -VD4 ve yüksek kapasiteli bir oksit düzleştirme kapasitörü C1 içerir. Yardımcı, ancak gerekli cihazlar arasında SA1 anahtarı, FU1 sigortası ve açık göstergesi - anma gerilimi, transformatörün sekonder sargısının biraz daha yüksek voltajı (kısa sürede yanan lambalar çok daha uzun süre dayanır) olan minyatür bir akkor lamba HL1 bulunur.

Doğrultucu çıkışı ile yük arasına varsa bir voltaj regülatörü bağlanır. Çıkışındaki voltaj, kural olarak, Uout'tan daha azdır ve dengeleyiciye gözle görülür bir güç harcanır.

Ağ trafosunun hesaplanmasıyla başlayalım. Boyutları ve ağırlığı tamamen güç kaynağının vermesi gereken güce göre belirlenir: Рout = Uout ·Iout. Birkaç ikincil sargı varsa, her bir sargı tarafından tüketilen tüm güçleri özetlemek gerekir. Hesaplanan güce, Rind gösterge ışığının gücünü ve doğrultucu diyotlardaki güç kayıplarını ekleyin.

Rvyp = 2Upr Iout

burada Unp, bir diyot boyunca ileri voltaj düşüşüdür, silikon diyotlar için akıma bağlı olarak 0,6 ... 1 V'tur. Unp, referans kitaplarında verilen diyotların özelliklerinden belirlenebilir.

Ağdan, transformatör, hesaplanandan biraz daha büyük olan ve transformatörün kendisindeki kayıplarla ilişkili güç tüketecektir. "Bakırda kayıplar" vardır - akım içlerinden geçtiğinde sargıları ısıtmak için - bunlar sargıların aktif direncinin neden olduğu sıradan kayıplar ve çekirdeğin yeniden mıknatıslanma çalışmasından ve plakalarındaki girdap akımlarından kaynaklanan "demirde kayıplar" vardır. Şebekeden tüketilen gücün çıkış gücüne oranı trafo verimine η eşittir. Düşük güçlü transformatörlerin verimliliği düşüktür ve %60 ... 65'tir, yalnızca birkaç yüz watt'lık güce sahip transformatörler için %90'a veya daha fazlasına çıkar. Bu yüzden,

Рtr \uXNUMXd (Somurtkan + Rind + Rvyp) / η

Artık, ampirik formülü kullanarak çekirdeğin merkezi çubuğunun (bobinden geçen) enine kesit alanını belirlemek mümkündür:

S2=Bağ.

Manyetik devrelerin tanımları, kesiti belirlemek için zaten veriler içerir. Örneğin, W25x40, W şeklindeki levhanın orta kısmının genişliğinin 25 mm ve levha setinin kalınlığının 40 mm olduğu anlamına gelir. Plakaların birbirine gevşek oturması ve plakalar üzerindeki yalıtım tabakası göz önüne alındığında, böyle bir çekirdeğin enine kesiti 8 ... 9 cm2 ve üzerine sarılan transformatörün gücü - 65 ... 80 W olarak tahmin edilebilir.

Transformatörün merkezi çekirdeğinin kesit alanı manyetik devre S bir sonraki önemli parametreyi belirler - volt başına dönüş sayısı. Çok küçük olmamalıdır, aksi takdirde manyetik devredeki manyetik indüksiyon artar, çekirdek malzeme doygunluğa girerken, birincil sargının rölanti akımı keskin bir şekilde artar ve şekli sinüzoidal olmaz - pozitif ve negatif yarım dalgaların tepelerinde büyük akım tepe noktaları görünür. Plakaların başıboş alanı ve titreşimi keskin bir şekilde artar. Diğer aşırı uç - volt başına aşırı sayıda dönüş - aşırı bakır tüketimine ve sargıların aktif direncinde bir artışa yol açar. Sargıların manyetik devrenin penceresine sığması için telin çapını azaltmak da gereklidir. Bu konular [1]'de daha ayrıntılı olarak ele alınmıştır.

W şeklindeki plakaların standart bir çekirdeğine sarılmış fabrika transformatörleri için volt başına dönüş sayısı n, genellikle S'nin cm45 cinsinden alındığı n \u50d (2 ... 10) / S oranından hesaplanır. N'yi belirleyerek ve sargının anma gerilimi ile çarparak dönüş sayısı elde edilir. Sekonder sargılar için, aktif dirençleri üzerindeki gerilim düşüşünü hesaba katmak için gerilim, nominal gerilimden %XNUMX daha fazla alınmalıdır.

Transformatör sargılarındaki tüm gerilimler (Şekil 45'teki UI ve UII) etkin değerlerde alınır.

Gerilmelerin genlik değeri 1,41 kat daha yüksek olacaktır. Sekonder sargı köprü doğrultucuya yüklenirse, rölantide doğrultucu Uout'un çıkışındaki voltaj, sekonder sargıdaki genliğe neredeyse eşittir. Yük altında, doğrultulmuş voltaj azalır ve şuna eşit olur:

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

Burada rtp, sekonder sargının yanından transformatörün direncidir. Uygulama için yeterli doğrulukla, rtp = (0,03 ... 0,07) Uout / Iout olarak ayarlayabiliriz ve daha güçlü transformatörler için daha küçük katsayılar alınır.

Sarım sayısını belirledikten sonra sargılardaki akımları bulmalısınız. İkincil sargı akımı Iii = Iind + Pout/UII. Birincil sargının aktif akımı (yük akımı nedeniyle) Iia = Ptr / UI. Ek olarak, birincil sargıda reaktif, "mıknatıslayıcı" bir akım da akar ve çekirdekte neredeyse transformatörün yüksüz akımına eşit bir manyetik akı oluşturur. Değeri, birincil sargının endüktansı L tarafından belirlenir: Iip = Ui/2πfL

Uygulamada, yüksüz akım deneysel olarak belirlenir - uygun şekilde tasarlanmış orta ve yüksek güçlü bir transformatör için (0,1 ... 0,3) IiA'dır. Reaktif akım, volt başına dönüş sayısına bağlıdır ve n arttıkça azalır. Düşük güçlü transformatörler için Iip = (0,5 ... 0,7) IiA'ya izin verilir. Primer sargının aktif ve reaktif akımları dörde eklenir, yani primer sargının toplam akımı Ii2 = Iiai2 + Iipi2.

Sargı akımlarını belirledikten sonra, 2 ... 3 A / mm2'lik transformatörler için izin verilen akım yoğunluğuna göre tel çapını bulmak gerekir. Hesaplama, Şekil l'de gösterilen grafik ile kolaylaştırılmıştır. 46 [2].

Sargıların pencereye yerleştirilme olasılığı şu şekilde değerlendirilir: pencerenin yüksekliği (bobin genişliği) ölçülerek, her sarımın bir tabakasının dönüş sayısı ve ardından gerekli olan tabaka sayısı belirlenir. Katman sayısını telin çapıyla çarparak ve yalıtım ara parçalarının kalınlığını ekleyerek sargının kalınlığı elde edilir. Tüm sargıların kalınlığı, pencerenin genişliğinden fazla olmamalıdır. Ayrıca elle sıkı sarmak imkansız olduğu için sarımların elde edilen kalınlığı 1,2 ... 1,4 kat arttırılmalıdır.

Sonuç olarak, doğrultucunun basitleştirilmiş bir hesaplamasını sunuyoruz (Şekil 45). Köprü devresindeki diyotların izin verilen ortalama doğru akımı en az 0,5 olmalıdırIout, pratikte, büyük bir ileri akıma sahip diyotlar seçilir (güvenilirlik için). İzin verilen ters voltaj 0,71 Uii + 0,5Uout'tan az olmamalıdır, ancak boşta Uout 1,41Uii'ye ulaştığından, diyotların ters voltajının bu değerden, yani sekonder sargıdaki voltajın genlik değerinden az olmaması tavsiye edilir. Şebeke voltajındaki olası dalgalanmaları da dikkate almakta fayda var.

Doğrultulmuş voltaj dalgalanmasının volt cinsinden genliği, basitleştirilmiş bir formül kullanılarak tahmin edilebilir:

Darbe = 5Iout/S.

Çıkış akımı amper olarak değiştirilir, kapasitör C1'in kapasitansı mikrofarad cinsindendir.

Birkaç on miliamper veya daha az yük akımlarında, sınırlamaya izin verilir zener diyotlu en basit cihaz.

Yüksek yük akımları için, devresi Şekil 47'de gösterilen biraz daha karmaşık bir dengeleyici kullanmanızı öneririz. XNUMX.

Gördüğünüz gibi, burada R1, VD1 elemanlarındaki en basit dengeleyiciye, bir transistör VT1 üzerine monte edilmiş bir emitör takipçisi eklenir. En basit stabilizatörde yük akımı, zener diyotunun akımından daha büyük olamazsa, burada zener diyotunun akımını h21e kat aşabilir; burada h21e, ortak bir yayıcıya sahip bir devrede transistör tabanının statik akım transfer katsayısıdır. Arttırmak için, genellikle VT1 yerine bir kompozit transistör kullanılır. Stabilizatörün çıkış voltajı, stabilizasyon voltajı VD0,6'den (kompozit transistör için 1 V) 1,2 V daha azdır.

Stabilize edilmiş bir güç kaynağının hesaplanmasına bir stabilizatör ile başlanması tavsiye edilir. Gerekli voltaj ve yük akımına bağlı olarak, transistör VT1 ve zener diyot VD1 seçilir. Transistörün temel akımı şöyle olacaktır:

Ib \u21d Iout / hXNUMXe.

R1 ve VD1 elemanlarındaki en basit dengeleyicinin çıkış akımı olacaktır. Ardından doğrultucu Uout-Uppulse'un çıkışındaki minimum voltajı değerlendirin - izin verilen minimum şebeke voltajında ​​bile yükte gerekli voltajdan 2 ... 3 V daha fazla olmalıdır. Ayrıca, hesaplama açıklanan şekilde gerçekleştirilir. Stabilizörlerin daha gelişmiş şemaları ve hesaplanması [3]'te verilmiştir.

Kendi kendine test soruları

1. Önceki bölümlerdeki bilgileri kullanarak (RC devresinin impuls yanıtı), düzensiz bir doğrultucunun çıkışındaki dalgalanmanın genliği için yukarıdaki formülü türetin. Bu durumda, kondansatörün doğrultucu yüküne deşarj süresi 0,01 s (darbe frekansı 100 Hz) olsun ve et/RC - 1 - t/RC yaklaşımını kullanın.

2. Eski bir şebeke trafosu bulduktan sonra (yanabilir), sökün ve gevşetin, nasıl çalıştığını hatırlayın ve hatta yazın (bu, transformatörleri kendiniz yaparken kullanışlı olacaktır). Sargıların dönüş sayısını ve telin çapını tahmin edin. Bu transformatörü açıklanan yönteme göre hesaplayın ve sonuçları karşılaştırın.

3. 13,5 V voltaj ve 1 A akım için tamamen regüle edilmiş bir güç kaynağı hesaplayın.

Cevaplar

Yumuşatma kapasitörü olmayan tam dalga doğrultucunun çıkışındaki voltaj dalga formu şekilde gösterilmiştir. Şek. 64 ince çizgi. Gerilimin sıfırdan U'ya titreştiğini görüyoruz._m 100 Hz frekans ile. Bir kapasitörün varlığında, doğrultulmuş voltajın tepe noktalarında U'dan biraz daha düşük bir değere şarj edilir._mve pikler arasındaki deşarjlar. Düzeltilmiş voltajın ortalama değeri U olarak gösterilir._O. titreşim genliği - U_пульс.

Kondansatörün deşarjı sırasında üzerindeki gerilim, U değerinden koşulda belirtilen yasaya göre değişir._O + sen_пульс U değerine kadar_O -U_пульс

Bu nedenle, kişi yazabilir

U_O -U_пульс =(sen_O + sen_пульс)e^{-t / rc}-(U_O + sen_пульс).(1 - t/RC),

burada t = 0,01 sn; R, doğrultucunun yük direncidir; C, yumuşatma kapasitörünün kapasitansıdır.

Parantez açma, kısaltma U_O ve U terimini ihmal etmek_пульсt/RC, küçüklüğünden dolayı (darbe genliği U'dan küçüktür_O) 2U elde ederiz_пульс =U_Ot/RC.

Şimdi not edin ki U_O/R, I yük akımına eşittir ve t yerine: U_пульс = 5 10^-3l/k,

tüm miktarların temel birimlerde - volt, amper ve farad - ikame edilmesi gerektiği yerde. Akımı miliamper cinsinden ve kapasitansı mikrofarad cinsinden alırsak, dalgalanma voltajı için volt cinsinden yukarıdaki formülü elde ederiz:

U_пульс= 5 l/C.

Edebiyat

1. Polyakov V. Transformatör kaçak alanının azaltılması. - Radyo, 1983, Sayı 7, s. 28, 29.
2. Malinin R.M. Şebekeden radyo ekipmanının güç kaynağı. - M.: Enerji, 1970.
3. Moskvin A. Aşırı yük korumalı transistör voltaj dengeleyicileri. - Radyo, 2003, Sayı 2, s. 26-28.

Yazar: V.Polyakov

Diğer makalelere bakın bölüm Acemi radyo amatör.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Trafik gürültüsü civcivlerin büyümesini geciktiriyor 06.05.2024

Modern şehirlerde bizi çevreleyen sesler giderek daha keskin hale geliyor. Ancak çok az insan bu gürültünün hayvanlar dünyasını, özellikle de henüz yumurtalarından çıkmamış civcivler gibi hassas canlıları nasıl etkilediğini düşünüyor. Son araştırmalar bu konuya ışık tutuyor ve gelişimleri ve hayatta kalmaları açısından ciddi sonuçlara işaret ediyor. Bilim insanları, baklava sırtlı zebra yavrularının trafik gürültüsüne maruz kalmasının gelişimlerinde ciddi aksamalara yol açabileceğini buldu. Deneyler, gürültü kirliliğinin yumurtadan çıkmalarını önemli ölçüde geciktirebildiğini ve ortaya çıkan civcivlerin sağlığı geliştiren bir dizi sorunla karşı karşıya olduğunu göstermiştir. Araştırmacılar ayrıca gürültü kirliliğinin olumsuz etkilerinin yetişkin kuşlara da yayıldığını buldu. Üreme şansının azalması ve doğurganlığın azalması, trafik gürültüsünün yaban hayatı üzerindeki uzun vadeli etkilerini göstermektedir. Araştırma sonuçları ihtiyacı vurguluyor ... >>

Kablosuz hoparlör Samsung Müzik Çerçevesi HW-LS60D 06.05.2024

Modern ses teknolojisi dünyasında, üreticiler yalnızca kusursuz ses kalitesi için değil, aynı zamanda işlevselliği estetikle birleştirmek için de çabalıyorlar. Bu yöndeki en son yenilikçi adımlardan biri, 60 World of Samsung etkinliğinde tanıtılan yeni Samsung Music Frame HW-LS2024D kablosuz hoparlör sistemidir. Samsung HW-LS60D bir hoparlörden daha fazlasıdır; çerçeve tarzı ses sanatıdır. Dolby Atmos destekli 6 hoparlörlü sistem ve şık fotoğraf çerçevesi tasarımının birleşimi, bu ürünü her türlü iç mekana mükemmel bir katkı haline getiriyor. Yeni Samsung Müzik Çerçevesi, her ses seviyesinde net diyaloglar sunan Uyarlanabilir Ses ve zengin ses üretimi için otomatik oda optimizasyonu gibi gelişmiş teknolojilere sahiptir. Spotify, Tidal Hi-Fi ve Bluetooth 5.2 bağlantılarının yanı sıra akıllı asistan entegrasyonu desteğiyle bu hoparlör, beklentilerinizi karşılamaya hazır ... >>

Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu 05.05.2024

Modern bilim ve teknoloji dünyası hızla gelişiyor ve her gün bize çeşitli alanlarda yeni ufuklar açan yeni yöntem ve teknolojiler ortaya çıkıyor. Bu tür yeniliklerden biri, Alman bilim adamlarının, fotonik alanında önemli ilerlemelere yol açabilecek optik sinyalleri kontrol etmenin yeni bir yolunu geliştirmesidir. Son araştırmalar, Alman bilim adamlarının erimiş silika dalga kılavuzunun içinde ayarlanabilir bir dalga plakası oluşturmasına olanak sağladı. Sıvı kristal katmanın kullanımına dayanan bu yöntem, bir dalga kılavuzundan geçen ışığın polarizasyonunu etkili bir şekilde değiştirmeye olanak tanır. Bu teknolojik atılım, büyük hacimli verileri işleyebilen kompakt ve verimli fotonik cihazların geliştirilmesi için yeni umutlar açıyor. Yeni yöntemle sağlanan elektro-optik polarizasyon kontrolü, yeni bir entegre fotonik cihaz sınıfının temelini oluşturabilir. Bu, büyük fırsatların önünü açıyor ... >>

Arşivden rastgele haberler CarPlay özellikli Sony ses sistemi 20.08.2016 Sony, iOS teknolojisinin sürücünün akıllı telefonunu kontrol etmesini engellemeden arabada kullanılmasına izin veren Apple'ın CarPlay platformunu destekleyen ilk araç içi ses sistemini tanıttı. Şirketin iddiasına göre XAV-AX100 ses sistemi, akıllı telefon bağlantısı, yüksek kaliteli ses üretimi ve sesli komut işlevi dahil olmak üzere uzun mesafeli sürüş için "ihtiyacınız olan her şeyi" sunuyor. Alpine, Kenwood, JVC, JBL ve Pioneer'in ardından Sony, CarPlay özellikli sistem pazarına giren en son şirketlerden biridir. CarPlay platformu desteği sayesinde, yeni Sony ses sistemini kuran otomobil tutkunları, sesli asistan Siri'yi kullanarak Apple Haritalar, Apple Music'e erişebilecek, telefon görüşmeleri yapabilecek, metin mesajları gönderebilecek ve çeşitli işlevleri kontrol edebilecek. XAV-AX100 ses sistemi, Android Auto platformu olan CarPlay alternatifi ile de uyumludur. 2 x 4W çıkış gücüne ve EXTRA BASS teknolojisine sahip Dynamic Reality Amp 55, motor gürültüsünü geçersiz kılar ve derin ve güçlü bas ile her ses seviyesinde net ses üretir. Ses sisteminin 10 bantlı grafik ekolayzeri çeşitli sesler sağlar. Ses sisteminin dokunmatik ekranının köşegeni 6,4 inç, çözünürlük 800 x 480 pikseldir. Sony XAV-AX100 ses sistemi Kasım ayında 500$ fiyatla satışa sunulacak.

Diğer ilginç haberler:

▪ BlackBerry Playbook tableti

▪ Aşırı Kamera Casio GZE-1

▪ Perovskite dayalı optik sistemlerin doğrudan litografisi

▪ Vizyonu geri yüklemek için beyin çipi

▪ Etkili uyku eğitimi

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Radyo kontrolü bölümü. Makale seçimi

▪ Gilbert Sesbron'un makalesi. Ünlü aforizmalar

▪ makale Dilbilgisine neden ihtiyacımız var? ayrıntılı cevap

▪ Berek'in yazısı. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri

▪ makale 160 m'de Anten Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Kuvars filtreli alıcı-verici. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

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

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024