Obsah
- Transformátor
- Usmerňovač
- Účel uzemňovacích usmerňovačov
- Filtrovať
- Regulátory napätia
- Regulátory napätia IC
- Otázky a odpovede
Jemuel je elektronický inžinier, softvérový inžinier a autor článkov o elektronike, technológiách, osobnom rozvoji a financiách.
Transformátor
Transformátor je statické zariadenie, ktoré prenáša elektrickú energiu z primárneho vinutia do sekundárneho vinutia bez ovplyvnenia frekvencie. Používa sa na zvýšenie alebo zníženie úrovne striedavého napätia a izoluje zvyšok elektronického systému od napájania striedavým prúdom.
Primárne vinutie transformátora je pripojené k zdroju striedavého napätia, ktorý vytvára striedavý prúd, zatiaľ čo sekundárne je pripojené k záťaži. Primárne a sekundárne vinutie nie sú navzájom fyzicky spojené, ale v dôsledku elektromagnetickej indukcie podľa Faradayovho zákona existuje v sekundárnom vinutí indukované napätie.
Existujú tri hlavné funkcie transformátorov, a to: zvýšenie napätia, zníženie napätia a zabezpečenie izolácie medzi primárnym a sekundárnym obvodom.
Napájací zdroj je elektronický obvod, ktorý prevádza napätie striedavého prúdu (AC) na jednosmerné napätie (DC). V zásade sa skladá z týchto prvkov: obvody transformátora, usmerňovača, filtra a regulátora. Napájacie zdroje (PSU) sa používajú v počítačoch, amatérskych rozhlasových vysielačoch a prijímačoch a vo všetkých ostatných elektronických zariadeniach, ktoré ako vstup používajú jednosmerné napätie. Neprerušiteľný zdroj napájania je nevyhnutnosťou pre počítače, ktoré z času na čas obsahujú nestále údaje. Okrem ochrany počítača pred náhlym vypnutím zabráni poškodeniu údajov v dôsledku výpadku napájania a nízkeho napätia.
Usmerňovač
Usmerňovač je zariadenie, ktoré sa používa na zmenu striedavého prúdu na pulzujúci jednosmerný prúd. Základným usmerňovačom je dióda. Táto dióda je jednosmerné zariadenie, ktoré pracuje ako usmerňovač v smere dopredu. Tri základné obvody usmerňovača využívajúce diódy sú polovodičový, plnovlnný stredový a celovlnový mostík.
Účel uzemňovacích usmerňovačov
Transformátor izoluje sekundárne vinutie od primárneho zdroja. Primárny zdroj môže byť uzemnený, ale vaše sekundárne vinutie nie je preto, že nie sú pripojené. Sekundárne vinutie nie je odkazované na žiadny potenciál. Aplikácia uzemnenia dá sekundárnemu obvodu iba referenčný potenciál.
Filtrovať
Filter napájacieho zdroja slúži na to, aby sa zvlnenie komponentu neobjavilo na výstupe. Je navrhnutý na prevod pulzujúceho jednosmerného prúdu z obvodov usmerňovača na vhodne hladkú jednosmernú úroveň. Dva základné typy napájacích filtrov sú kapacitný filter (C-filter) a rezistor-kondenzátorový filter (RC-filter). C-filter je najjednoduchší a najekonomickejší dostupný filter. Na druhej strane sa RC filter používa na zníženie množstva zvlnenia napätia na kondenzátorovom filtri. Jeho primárnou funkciou je prechod väčšiny jednosmerného komponentu pri zoslabení striedavého komponentu signálu. RC filter sa skladá z rezistorov a kondenzátorov. RC filtre sa používajú na filtrovanie signálu jednoduchým blokovaním určitých frekvencií a obchádzaním ostatných. Bežné RC filtre sú High-Pass filtre a Low-Pass filtre.
Zvlnenie a zvlnenie
Zvlnenie je nežiaduca striedavá zložka signálu po náprave. Je to nežiaduce, pretože môže zničiť alebo poškodiť bremeno. To je hlavný dôvod, prečo sú filtre inštalované v napájacom zdroji - aby sa zabránilo veľkému zvlneniu. Úlohou filtra je vyhladiť signál a potlačiť striedavý komponent alebo variácie. Faktor zvlnenia je pomer efektívnej kvadratickej hodnoty zvlnenia napätia k hodnote zložky DC pri výstupnom napätí. Niekedy sa vyjadruje v percentách alebo v špičkových hodnotách. Faktor zvlnenia určuje účinnosť filtra použitého v obvode.
Regulátory napätia
Regulátor napätia je navrhnutý tak, aby poskytoval veľmi stabilný alebo dobre regulovaný jednosmerný výstup. Vždy je ideálne mať stabilné výstupné napätie, aby záťaž fungovala správne. Výstupná úroveň je udržiavaná bez ohľadu na kolísanie vstupného napätia. Bežne používanými tranzistorovými regulátormi napätia sú sériový regulátor napätia a regulátor bočníkového napätia.
Sériový regulátor napätia
Sériový prvok riadi množstvo neregulovaného vstupného napätia, ktoré ide na výstup ako regulovaný výstup. Regulované výstupné napätie je vzorkované obvodom, ktorý poskytuje spätnú väzbu komparačnému obvodu a je porovnávaný s referenčným napätím.
Regulátor bočného napätia
Regulátor posunovacieho napätia poskytuje reguláciu posunutím prúdu od záťaže na reguláciu výstupného napätia.
Regulátory napätia IC
Jednotka integrovaného obvodu regulátora (IC) obsahuje obvody - referenčný zdroj, komparátor, zosilňovač, ovládacie zariadenie a ochranu proti preťaženiu - vo vnútri jediného integrovaného obvodu. K dispozícii sú tiež nastaviteľné regulátory napätia, ktoré umožňujú užívateľovi nastaviť požadovanú výstupnú úroveň. Ostatné IC regulátory majú pevné výstupné hodnoty. Hovorí sa, že IC regulátory sú v porovnaní s tranzistorovými regulátormi napätia lepšie, pokiaľ ide o linearitu výstupného napätia.
Tento článok je presný a pravdivý podľa najlepšieho vedomia autora. Obsah slúži iba na informačné alebo zábavné účely a nenahrádza osobné rady ani odborné rady v obchodných, finančných, právnych alebo technických záležitostiach.
Otázky a odpovede
Otázka: Filter „C“ je skratka pre kapacitný filter. Tiež ste sa zmienili o filtri „RC“. Čo znamená „RC“ v súvislosti s napájacím zdrojom?
Odpoveď: RC filter je elektrický obvod rezistor-kondenzátor zložený z rezistorov a kondenzátorov. RC filtre sa používajú na filtrovanie signálu jednoduchým blokovaním určitých frekvencií a obchádzaním ostatných. Bežné RC filtre sú filtre High-Pass a Low-Pass.
Otázka: Prečo musíme uzemniť usmerňovač?
Odpoveď: Transformátor izoluje sekundárne vinutie od primárneho zdroja. Primárny zdroj môže byť uzemnený, ale vaše sekundárne vinutie nie je preto, že nie sú pripojené.
Sekundárne vinutie nie je odkazované na žiadny potenciál. Aplikácia uzemnenia dá sekundárnemu obvodu iba referenčný potenciál.
